Râul Hârtibaciu la Cornățel (original) [308340]

[anonimizat], [anonimizat] o are cât și prin rolul acesteia în viața omului și a mediului natural. [anonimizat] 1,3 miliarde km3, [anonimizat] o [anonimizat] o [anonimizat], industrie, transporturi, [anonimizat] a [anonimizat].

[anonimizat]. [anonimizat], pentru o dezvoltare durabilă este necesar un management integrat al resurselor disponibile de apă.

Prin Directiva 2000/60/CE a Parlamentului European se stabileste un cadru de politică comunitară în domeniul protecției apei. Obiectivul acestei directive este de a proteja și a îmbunătăți calitatea apei.

În România prin Legea nr.107/1996 – [anonimizat] „apele fac parte integrantă din patrimoniul public”. Trebuie precizate aici și dimensiunile sub care această lege tratează apa: [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat].

Cunoașterea calității apelor este o activitate ce se desfășoară periodic și sistematic în scopul obținerii elementelor necesare aprecierii evoluției calității apelor pentru elaborarea deciziilor în domeniul gospodăririi calității apelor naturale. De aceea se impune o cercetare sistematică și o monitorizare permanentă a unităților acvatice și exploatarea lor rațională. Supravegherea calității apei este o necesitate ce se înscrie în preocupările actuale din domeniul protecției și gospodăririi apelor.

Directiva-[anonimizat].

Alegerea acestei teme a fost determinată de dorința de completare a cunoștințelor mele despre geografia și hidrologia zonei Văii Hârtibaciului, o zonă deosebit de frumoasă cu particularități hidrologice și morfologice.

[anonimizat]: [anonimizat] (Florina Grecu, 1992), Hidrologia uscatului (Victor Sorocovschi, 2004), [anonimizat] I și III (1984, 1987), Monografia hidrologică a României (IMH, 1971) [anonimizat].

Lucrarea de față propune o trecere în revistă a principalilor factori care influențează scurgerea și chimismul apelor în bazinul Hârtibaciului, a [anonimizat] a unităților care participă la formarea scurgerii lichide în acest bazin.

În partea de hidrologie analiza scurgerii lichide s-a făcut pentru perioada anilor 2009 – 2019, pe baza datelor obținute în urma măsurătorilor hidrometrice la Stația Agnita, efectuate de Stația hidrologică a Sistemului de Gospodărire a Apelor Sibiu, măsurători la care deseori am luat parte.

Analiza calității fizico – chimice a apei râului Hârtibaciu s-a făcut pe baza rezultatelor obținute în urma analizelor de apă efectuate în perioada 2010 – 2019, în Laboratorul de Calitatea Apei din cadrul Sistemului de Gospodărire a Apelor Sibiu, laborator în care eu îmi desfășor activitatea profesională începând din anul 2005.

În elaborarea și pregătirea acestei lucrări m-am bucurat de sprijinul și permanenta îndrumare a coordonatorilor mei, doamna conf. univ. dr. Marioara Costea și doamna conf. univ. dr. chim. Cecilia Georgescu cărora le adresez pe această cale mulțumirile mele. Nu în ultimul rând, îmi exprim recunoștința pentru disponibilitatea colegilor mei de la S.G.A. Sibiu în ajutorul acordat pentru obținerea datelor necesare acestui studiu hidrologic și de calitate a apei.

Râul Hârtibaciu la Cornățel (original)

Capitolul 1

FACTORII CARE INFLUENȚEAZĂ ALIMENTAREA ȘI SCURGEREA ÎN BAZINUL HÂRTIBACIULUI

Poziția geografică

Bazinul hidrografic Hârtibaciu este situat în partea central-sudică a Podișului Transilvaniei între 24014’– 24058’ longitudine estică și 45043’– 46007’ latitudine nordică. Se extinde între punctele extreme nord – sud pe aproximativ 38 km și est – vest pe 53 km, având o dispunere mai mare în longitudine. După poziția pe glob, bazinul prezintă particularități climatice ale regiunilor temperate. Regional se suprapune părții centrale, înalte, a Podișului Hârtibaciului (fig. nr. 1.1.1.). Această poziție, în cadrul Depresiunii Transilvaniei, și-a pus amprenta în evoluția paleogeomorfologică, dar și în unele nuanțe ale climei din cuaternar și actual, cu urmări în evoluția reliefului și a cumpenelor de apă (Grecu, 1992).

Fig. 1.1.1. Poziția geografică a bazinului Hârtibaciului (https://ro.wikipedia.org/wiki/Podișul_Hârtibaciului, accesat în 15.05.2020)

Hidrografia bazinului este subordonată râului colector principal, Hârtibaciu, râu de podiș care izvorăște din Dealul Soars (726 m), traversează Podișul Hărtibaciu, având pe o lungime de 90 km o diferență de nivel de 295 m și o suprafață a bazinului aferent de 1042 km2 și se varsă în râul Cibin la Mohu, la o altitudine de 380 m.

Important pentru studierea hidrologică a bazinului Hârtibaciului este poziția față de cei doi colectori principali ai rețelei hidrografice din Podișul Transilvaniei, Oltul și Mureșul. Dacă evoluția reliefului Podișului Hârtibaciu trebuie înțeleasă în contextul evoluției reliefului Depresiunii Transilvaniei, formarea și evoluția rețelei hidrografice nu pot fi rupte de formarea bazinelor Oltului și Mureșului. Râul Hârtibaciu, deși afluent de ordinul II al Oltului, ocupă o suprafață disputată de cele două mari bazine hidrografice ale râurilor menționate.

De-a lungul evoluției paleografice a Podișului Transilvaniei această dispută între cele două mari bazine hidrografice a lăsat urme la nivelul cumpenelor de apă ale bazinului Hârtibaciului (fig. nr. 1.1.2.). Sinuozitatea în plan orizontal a cumpenei de apă este de 1.20 (Grecu, 1992).

Fig. 1.1.2 Bazinul Hârtibaciului – (Imagine satelitară – sursa Sistemul de Gospodărire a Apelor Sibiu, Serviciul Dispecerat)

Mobilitatea mare a cumpenei de apă prin înaintări și retrageri față de o linie imaginară ușor curbată care unește punctele extreme de pe cumpăna de apă indică jocul pe verticală datorat tectonicii și oscilațiilor nivelului de bază din Pliocenul superior. În acest sens, Grigore Posea (2002) menționa, că în partea de sud a Transilvaniei, odată cu retragerea apelor din Panonian, se formează o rețea hidrografică prin care se realizează evacuarea lacului Pliocen (Ponțian) (Posea, 1969) spre sud pe Olt care în România drena inclusiv Târnava Mare și spre nord, pe Someș prin partea Meseșului. Ulterior in Bazinul Transilvaniei pătrunde Mureșul care captează Târnavele (Rodeanu, 1926) și prin eroziune regresivă pe afluenții acestora modelează la sfarșitul Pliocenului suprafețele de nivelare din Podișul Hârtibaciului, inclusiv cumpăna de apă dintre cele două bazine (Posea, 1969, 2002; Gârbacea, 1961).

Afluent de stânga al Cibinului, Hârtibaciul traversează podișul cu același nume, curgând aproximativ paralel cu Oltul în Depresiunea Făgaraș și cu Târnava Mare din bazinul Mureșului. Din această evoluție au rezultat și caracteristicile actuale ale cumpenelor de apă. Cumpăna dreaptă, Hârtibaciu – Târnava Mare, cu altitudine absolută mai mare decât cumpăna stângă, este destul de festonată, datorită pătrunderii regresive a afluenților Târnavei Mari; ca urmare linia altitudinilor maxime din podiș se găsește în bazinul Târnavei Mari, ea nu coincide decât parțial cu cumpăna de ape. Cumpăna stângă, Hârtibaciu – Olt, după apropierea față de munte, ar fi normal să fie mai aproape altitudinal de cea dreaptă. Totuși, ea este mai coborâtă și prezintă amplitudini hipsometrice mai mici decât cumpăna dreaptă, dar cu evidente urme în relief din care se deduce existența unor remanieri hidrografice care au avut loc la sfarsitul Pliocenului (Grecu, 1992, Posea, 2002).

1.2. Geologia zonei

Bazinul Hârtibaciului este situat, după cum am menționat, în Podișul Hârtibaciului, parte componentă a unității majore Depresiunea Transilvaniei. Aceasta a început să se formeze la sfărșitul Cretacicului, s-a individualizat în Miocen, limitele sale geologice s-au definitivat în Pliocenul superior, iar configurația geologică în Pleistocen, prin ridicarea puternică a blocurilor din ramă. Ea a devenit astfel o unitate structurală bine individualizată, ce s-a format prin scufundarea unor blocuri cristalino-mezozoice. În geneza și evoluția reliefului său se pot diferenția trei etape (Grecu, 1992; Harta geologica, Foaia Sibiu, 1968):

etapa preeocenă

etapa de bazin

etapa depresionară (a modelării subaeriene)

Dintre acestea, ultima prezintă o importanță deosebită pentru aspectele actuale ale reliefului. Depozitele sedimentare care apar la zi în bazinul Hârtibaciului aparțin Miocenului (respectiv Sarmațianului) și Pliocenului și sunt alcătuite din pietrișuri mărunte, nisipuri, marne și argile marnoase. Depozitele cuaternare, alcătuite din pietrișuri, nisipuri si argile nisipoase apar sub formă de sedimente cu origine foarte variată: depozite proluviale ale conurilor de dejecție, depozite aluviale din lunci și terase, depozite deluviuo-coluviale și depozite coluviale pe versanți, depozite eluviale pe culmi și depozite de turbărie. Dintre depozitele cuaternare, un rol important îl au cele de versant, respectiv deluviile, acestea fiind în general rezultatul alunecărilor și solifluxiunilor pleistocene (ca în cazul versanților cu alunecări masive de teren), și în anumite condiții ele pot fi reactivate, dând naștere fie la alunecări recente, fie la alte procese de versant. Din punct de vedere al dispunerii stratele sunt cutate sub formă de anticlinale, sinclinale și domuri gazeifere, fapt reflectat în relief prin două categorii de versanți: cueste și suprafețe cvasistructurale, pe care procesele de modelare se produc în mod diferențiat, în funcție și de substratul geologic, având mai ales intensități variate. În ceea ce privește rolul structurii în declanșarea alunecărilor de tip glimee se constată o concordanță între arealele cu asemenea alunecări și flancurile cutelor respective. Analiza morfologiei văilor si interfluviilor evidențiază specificul unui relief dezvoltat pe roci sedimentare necimentate (nisipuri, pietrișuri ușor cimentate, gresii, conglomerate, argile, marne) depuse într-o structura monoclinală cu înclinarea stratelor spre nord, nord-vest. Aceasta se reflectă și în configurația văilor și a interfluviilor prin detașarea fronturilor de cuesta cu pante accentuate care înclină spre sud și a suprafețelor stucturale care înclină spre nord și care au pante mai domoale. Formele de relief dezvoltate în bazinul Hârtibaciului sunt rezultatul adaptării rețelei hidrografice la structura geologică și al modelării într-un substrat geologic relativ omogen (Grecu, 1992).

1.3. Relieful

Un factor cu rol important asupra abundenței scurgerii și alimentării apelor în bazinul Hârtibaciului îl constituie relieful. Influența reliefului poate fi directă, exercitată prin fragmentarea și pantele existente, pe care se formează scurgerea superficială și care determină deplasarea apelor freatice și o influență indirectă, cea mai importantă de altfel, prin care se realizează zonalitatea verticală a climei și a scurgerii apelor freatice (Ujvari, 1972).

Din punct de vedere al reliefului, bazinul Hârtibaciului aparține tipului general major de podiș deluros, care ajunge la o altitudine maximă de 750 – 800 m în est și 600 – 680 m în vest, iar cea minimă este de 380 m, în vest. Nivele de bază locale oferite de albiile periferice (Târnava Mare dar și de Olt) mai coborâte față de Hârtibaci, explică neconcordanța dintre cumpăna hidrologică și cea morfologică (Geografia Romaniei, vol. I). Astfel, afluenții Târnavei Mari au împins cumpăna spre sud, în detrimentul Hârtibaciului, un rol important jucându-l stuctura majoră și eroziunea regresivă manifestată la obârșia afluenților Târnavei Mari.

Relieful din cadrul Podișului Hârtibaciului este reprezentat printr-o serie de dealuri și văi înguste, cele principale orientate est-vest, iar cele secundare dispuse aproape paralel și orientate spre nord-sud În partea de nord a podișului se găsesc dealuri asimetrice, care la partea superioara a interfluviilor se termină cu suprafețe plane ce au o ușoară înclinare longitudinală și transversală spre axa rețelei de drenaj. Aceste particularități sunt rezultatul modelării accentuate a reliefului favorizate de rocile sedimentare miocene (gresii, marne, argile), la sud de râul Hârtibaciu și panoniene (nisipoase cu intercalații de argile), la nord de axa principală de drenaj, Hârtibaciu.

Terasele în podiș au o slabă dezvoltare și sunt sporadice, dezvoltate în petice, pe Hârtibaciu și nu pe afluenți. Acestea sunt datorate oscilațiilor climatice din pleistocenul superior. Lunca Hârtibaciului (albia majoră) este un element morfologic important al bazinului datorită rolului hidrologic și pentru problemele ridicate în folosirea terenurilor. Lățimea luncii are dimensiuni variabile în profil longitudinal, există porțiuni în care are o lățime mai redusă (sub 100 m), de exemplu între Vărd si Alțîna și zone unde se lărgește destul de mult, între Alțâna și Cașolț (800 – 1000 m).

Alte forme de relief caracteristice acestei zone de podiș sunt glacisurile care au origine erozivă și acumulativă. Se pot distinge, după poziția pe care o au față de unitățile pe care le racordează mai multe tipuri de glacisuri: de vale, de luncă, de terasă, de versant, glacisuri conuri sau glacisuri de abrupt structural (Grecu, 1992).

1.4. Clima

Factorii meteo-climatici au un rol deosebit de important în hidrologia unei regiuni. Precipitațiile asigură posibilitatea completării resurselor de apă, iar potențialul evaporației, pierderile din bilanțul hidric. Bazinul Hârtibaciului are un climat temperat moderat specific ținuturilor de dealuri si podișuri înalte (Geografia României, vol. III, 1987), elementele climatice prezentând valori ce influențează în permanență regimul hidric.

Precipitațiile influențează în mod direct scurgerea din bazinul Hârtibaciului. Cantitățile medii anuale cresc cu creșterea altitudinii, de la vest spre est. Cantitățile de precipitații nu cad uniform, astfel în nord-vest sunt în jur de 600 mm iar în est ajung la 700 mm, iar aceste valori variază atât lunar, cât și pe anotimpuri. În general, numărul anual de zile cu precipitații este cuprins între 130 și 140, în sezonul cald căzând mai mult de 2/3 din cantitatea anuală (Grecu, 1992).

Cantitățile medii anuale de precipitații la Agnita conform datelor furnizate de Dispeceratul Sistemului de Gospodărire a Apelor Sibiu, între anii 2010 – 2019, au avut valori totale minime de 450,1 l/mp (în anul 2011) și maxime de 747,9 l/mp (în anul 2016) (vezi tabelul nr. 1).

Tabelul nr. 1. Cantitatea de precipitații medii lunare (l/mp) în perioada 2010 – 2020 la stația Agnita

În ultimii zece ani, precipitațiile maxime înregistrate sunt în lunile iunie, mai și iulie, acestea căzând sub formă de aversă de multe ori și torențial depășind 25 l/mp/h. Lunile cu media cea mai mică a cantităților de precipitații înregistrate sunt ianuarie și februarie (fig. nr. 1.4.1.).

Fig. nr. 1.4.1. Variația în timpul anului a cantităților de precipitații

În perioada 2010-2019 precipitații mai importante din punct de vedere cantitativ, (peste 600 de l/mp) au fost înregistrate în decursul anilor 2010, 2014, 2016 și 2018 (fig. nr. 1.4.2.)

Fig. nr. 1.4.2. Variabilitatea precipitațiilor înregistrate la stația Agnita între anii 2010-2019

Temperatura aerului este importantă pentru procesul de evaporare în anotimpul cald al anului dar și pentru fenomenul de îngheț și pentru fenomene hidrologice de iarnă. Temperatura medie anuală variază între 60C și 90C, iar amplitudinea termică este cuprinsă între 210C și 260C, cu mici diferențieri între fundul văii Hârtibaciului și versanții și interfluviile mai înalte din partea de est a bazinului. Numărul maxim al zilelor cu îngheț este de 30 (în luna ianuarie), iar numărul mediu anual al zilelor cu îngheț este de 115. Fenomenele de îngheț înregistrate pe râu sunt de la ace de gheață până la pod de gheață continuu.

1.5. Solurile

Solurile au o influență majoră în procesul formării scurgerii superficiale și în alimentarea apelor subterane prin infiltrații.

În bazinul hidrografic al Hârtibaciului solurile se caracterizeaza printr-o mare varietate, atât în ce privește tipurile, cât și repartiția lor spațială, urmare a influenței în pedogeneză a factorilor litologici, geomorfologici, hidrologici, climatici și antropici.

Deși relieful regiunii este cel de podiș, învelișul de soluri identificat pe harta Solurilor (Foaia Sibiu, 1979, actualizată cu SRTS, 2003) are un aspect mozaicat, în sensul că pe suprafețe restrânse există mai multe tipuri de soluri repartizate în strânsă corelație cu valorile fragmentării reliefului și ale pantelor. De asemenea, frecvența mare a proceselor actuale și intensitatea diferită a acestora în funcție de factorii potențiali locali au intervenit în procesul de pedogeneză, astfel încât solurile neevoluate au areale destul de însemnate în întregul bazin. În partea de nord a axei de drenaj principale, în condiții litologice relativ uniforme, în care predomină nisipurile cu lentile subțiri de marne și argile de vârstă panoniană, dar cu forme de relief variate, solurile predominante se înscriu în clasele: luvisoluri, luvosoluri si preluvosoluri, cernisoluri, (faeoziomuri), cambisoluri, eutricambisoluri și hidrisolurile (gleiosol si stagnosol). La sud de râul Hârtibaciu, în special în bazinul Albacului, în condițiile depozitelor sarmațiene – formate din nisipuri cu intercalații de strate groase de roci dure – cu frecvente procese actuale, predomină hidrisolurile. Pe depozitele aluvionare cu textură fină (nisipuri, luturi, mâluri) din luncile Hârtibaciului și râurilor mari (Albac, Zăvoi, Zlagna etc.) s-au format aluviosolurile. Profilele albiei sunt bine dezvoltate, direcția solificării fiind canalizată spre înțelenire din cauza lipsei vegetației forestiere. Tipurile de soluri din bazinul Hârtibaciului prezintă un potențial ridicat pentru declanșarea și evoluția proceselor geomorfologice actuale, prin proprietățile lor fizice și chimice, preluate de la materialul parental, cum sunt: contraste de umiditate (exces de apă în perioadele ploioase, uscăciune înaintată în perioadele de secetă) care duc la crăpături favorabile declanșării alunecărilor în condiții ulterioare de precipitații etc. Contrastele de umiditate influențează și nivelul de scurgere pe versanți și indirect nivelul râului Hârtibaciu evident și propagarea undelor de viitură.

1.6. Vegetația

Rolul vegetației în scurgerea superficială este remarcat prin capacitatea acesteia de a reține o parte din cantitatea de precipitații, de a contribui la formarea unui sol mult mai afânat și mai permeabil decât în locurile libere, în creșterea rezistenței la eroziune, ca frână în scurgerea bruscă a apelor pluviale și formarea de torenți puternici, precum și la înlesnirea infiltrațiilor și la menținerea umidității în sol.

Bazinul Hârtibaciului are o vegetație destul de eterogenă din punct de vedere al structurii și compoziției. Formațiunile forestiere existente în bazin sunt: păduri de fag (Fagus sylvatica) pe interfluviul Hârtibaciu – Târnava Mare; păduri zonale de stejar pedunculat (Quercus robur), au cea mai mare extindere; păduri de gorun (Quercus petraea) pe suprafețe reduse în bazinul superior. În funcție de caracteristicile versanților (expoziție, înclinare, lungime, formă) se deosebesc:

vegetația versanților însoriți, reprezentată printr-o vegetație xerofilă și xeromezofilă;

vegetația versanților umbriți are un caracter mezofil, determinat de temperaturile mai scăzute și de umiditatea mai mare;

vegetația coamelor de deal este xeromezofilă, reprezentată fie prin păduri de stejar (Quercus robur), gorun (Quercus petraea), carpen (Carpinus betulus), fag (Fagus sylvatica), fie prin asociațiile ierboase de fâscă.

Malurile sunt consolidate cu vegetație ierboasă, tufe, sălcii (genul Salix) și salcâmi (Robinia pseudocacia). De asemenea mai apar plante leguminoase care opun rezistență eroziunii așa cum sunt: Medicago falcata, Onobrychis arenaria, Onobrychis viciifolia sau specii de graminee, ca de exemplu: Poa Compressa, Koeleria gracilis, Agrapyron repens, Festuca sulcata, Stipa lessingiana etc. (Florina Grecu, 1992).

1.7. Utilizarea terenurilor

Un rol deosebit de important în scurgerea râurilor și mai ales în calitatea apei din albiile râurilor și a apelor subterane îl are și modul de utilizare a terenurilor, atât prin intervenția componentei vegetale și a tehnologiilor agricole aplicate în intercepția precipitațiilor și în scurgerea lichidă, cât și prin influența asupra debitului solid și asupra chimismului apelor.

O imagine asupra calității terenurilor și a posibilităților de utilizare a acestora este dată de gradul de eroziune a solului, datorat proceselor geomorfologice actuale și despăduririlor efectuate în ultimii ani. Degradarea terenurilor face ca suprafețele agricole să fie destul de reduse, ele reprezentând doar aproximativ 43% din terenul agricol și numai 30% din suprafața totală a bazinului (Grecu, 1992). Culturile agricole, în special cele de cereale (porumb, grâu) ocupă terenurile cu pante mici, cele cvasiorizontale, glacisurile, terasele și luncile.

Pășunile și fănețele ocupă mai mult de 55% din terenul agricol. Aceasta fiind tot o consecință a degradării terenurilor, dar și creșterii animalelor, ocupație practicată de mulți săteni. Ele se regăsesc în întregul bazin atât pe suprafețe cvasiorizontale cât și pe versanți cu înclinări diferite și diferă de la un sat la altul.

Viile și livezile se întâlnesc doar pe versanții însoriți ai glimeelor (la Movile) și ocupă un rol secundar, cu un procent destul de redus, circa 1,25% din suprafața totală agricolă a bazinului Hârtibaciului, deoarece condițiile naturale nu sunt cele mai favorabile cultivării acestora.

Pădurile ocupă îndeosebi podurile interfluviilor Hârtibaciu – Târnava Mare, Hârtibaciu – Olt, dar și interfluviile dintre râurile afluente direct Hârtibaciului și au o pondere de circa 23% din totalul terenurilor, puțin sub media pe țară (26.7%) (Grecu, 1992).

O altă categorie de folosință cu rol în scurgere o constituie suprafața construită. În bazinul Hârtibaciului gradul de ruralitate este unul dintre cele mai ridicate din România (un singur oraș pe o suprafață de 1042 de km2) ceea ce face ca gradul de artificializare a suprafețelor să fie scăzut.

Fig. nr. 1.7.1. Utilizarea terenurilor în bazinul Hârtibaciului (cartografiere în Google maps)

În cadrul Podișului Hârtibaciu, suprafețele construite dețin 2.659 ha (2,6%) din suprafața bazinului și sunt reprezentate prin așezările omenești. Există 39 de localități (un oraș și 38 de sate) în cadrul bazinului Hârtibaciu, mărimea medie a așezărilor, ca suprafață, este de circa70 ha. Cea mai mare suprafață medie construită se regăsește în localitățile componente orașului Agnita (133ha), (Grecu, 1992). Documentele existente în Muzeul Valea Hârtibaciului din Agnita arată descoperiri paleolitice la Agnita, descoperiri neolitice la Cașolț, Vurpăr, Marpod, Iacobeni, Benești. Numărul cel mai mare de sate îl au comunele Roșia și Bârghiș, cu câte 5 sate fiecare. Aceste comune dețin și cea mai mare parte din suprafața ocupată de construcții.

În ceea ce privește poziția geografică a așezărilor se deosebesc:

– Așezări situate în lungul văii Hârtibaciului, dezvoltate fie pe glacisul de luncă și terase joase (Agnita, Nocrich, Alțâna), fie pe conurile de dejecție mai înalte, din sectoarele mediu și inferior (Hosman, Marpod). Poziția lor este legată, pe lângă căile accesibile de comunicație și de posibilitatea aprovizionării cu apă potabilă. Datorită faptului că sunt situate pe microforme de relief mai înalte, ele sunt parțial ferite de inundații.

– Așezări situate în lungul văilor secundare, reprezentând majoritatea satelor din bazinul Hârtibaciu, se găsesc pe văi secundare, fără terase și cu lunci puțin dezvoltate (Iacobeni, Stejăriș, Ruja, Coveș).

– Așezări situate în bazinele superioare ale râurilor care ocupă mici bazinete, zone de confluențe (Vurpăr, Fofeldea, Bărcuț, Pelișor, etc.).

O caracteristică a satelor din bazinul Hârtibaciului o constituie lipsa acestora de pe interfluvii, datorită substratului geologic și existenței stratului acvifer la mare adâncime. (Grecu, 1992).

1.8. Alți factori

Un rol important în alimentarea și scurgerea în bazinul Hârtibaciului îl reprezintă factorul antropic. Prin activitatea desfășurată asupra mediului, în primul rând cu scop economic, omul a contribuit la extinderea suprafețelor afectate de degradări de teren fapt care a influențat scurgerea în bazin. Acțiuni precum defrișarea și desțelenirea terenurilor constituie motive pentru care în prezent vegetația lemnoasă mai ocupă doar 23% din suprafața terenului în bazinul hidrografic Hârtibaciu (Grecu, 1992). De asemenea, având în vedere constituția geologică, caracteristicile morfometrice ale reliefului și amploarea proceselor de versant, amenajarea bazinelor hidrografice și a cursurilor de apă constituie un alt aspect care trebuie luat în considerare în bazinul Hârtibaciului. Începând din anul 1970, lucrările de îmbunătățiri funciare realizate în bazin au fost eșalonate în trei etape: etapa informațională și de documentare, etapa de alegere și proiectare a lucrărilor de amenajare a bazinului și etapa de execuție a lucrărilor proiectate. Cele trei etape au fost repartizate pe ani, în felul următor:

1. între anii 1971-1975 efectuarea unor lucrări de îmbunătățiri funciare în bazinul superior până în apropierea orașului Agnita

2. între anii 1976 – 1980 amenajarea terenurilor din bazinul mediu, până la Cornățel

3. între anii 1981 – 1985 amenajarea terenurilor din bazinul inferior, până la vărsarea Hârtibaciului în Cibin (Grecu, 1992)

Aceste proiecte au fost complexe și au vizat atât amenajarea versanților, cât și a albiilor, în scopul valorificării economice a tuturor terenurilor. Acestea cuprind:

Lucrări pentru combaterea eroziunii solului

Lucrări pentru înlăturarea inundațiilor

Amenajarea terenurilor afectate de frecventele alunecări de teren

Regularizarea scurgerilor pe versanți

Înlăturarea excesului de umiditate

Lucrările hidrotehnice, deși sunt costisitoare, sunt considerate a fi cele mai eficiente din punct de vedere economic cu condiția realizării corespunzătoare și a întreținerii lor; astfel de lucrări realizate în special în bazinul superior și cel mediu sunt: canale de coastă, canale de desecare și alte construcții hidrotehnice aferente. În urma inundațiilor catastrofale din anii 1970 și 1975 pentru bazinul Hârtibaciului s-a elaborat un proiect de îndiguiri și regularizări. Acesta a vizat nu numai râul Hârtibaciu ci și afluenții mai importanți ai acestuia. Astfel în 1988 au fost puse în folosință Acumulările Nepermanente (baraje de retenție) de la Benești (cu un volum maxim de 7,0 mil.mc; volumul la NNR = 4,275 mil.mc) și Brădeni (cu un vol. maxim de 7,2 mil.mc; vol. la NNR=4,0 mol. mc). Lucrările de regularizare și îndiguire au vizat aproape toate localitățile din bazinul Hârtibaciului (Grecu, 1992).

Dezvoltarea industriei și a așezărilor urbane precum și folosirea pesticidelor în agricultură au afectat calitatea apei. Satele situate pe afluenții principali ai râului Hârtibaciu, contribuie și ele într-o măsură mai mică la impurificarea organică a apei râului, prin aportul de efluenți uzați proveniți din gospodăriile individuale. Cel mai mare impact asupra calității apei Hârtibaciului, l-a avut orașul Agnita, care până în anul 2015 nu a beneficiat de o stație de epurare a apelor fecaloid – menajere și industriale, și pe care le-a evacuat prin sisteme de canalizare de tip divizor direct în emisar, deteriorând puternic calitatea apei râului și modificând complet structura biocenozelor acvatice.

Capitolul 2

RESURSELE DE APĂ

2.1. Apele subterane

Poziția geografică a României în zona climatului temperat – continental și prezența arcului carpatic în centrul său sunt factori importanți în determinarea configurației hidrografiei și a valorii principalilor parametri hidrologici.

Apele subterane în bazinul Hârtibaciului se diferențiaza, după geneză și condițiile de înmagazinare, în ape freatice și ape de adâncime.

Apele freatice reprezintă o sursă economică importantă deoarece asigură ape de bună calitate și au avantajul că rezervele exploatate se pot reface ușor prin ciclicitatea regimului hidric.

Apele freatice din zona studiată sunt cantonate în depozitele nisipoase ale Sarmațianului (mai ales pe partea stângă a Hârtibaciului) și ale Pliocenului (prezent îndeosebi pe dreapta și, în petice pe stânga râului), dar și în depozitele Cuaternarului în luncile râurilor (Grecu, 1992).

Nivelul acestor ape freatice variază de la adâncimi de 0 – 2 m în lunci, la 5 – 10 m pe versanți. Alcătuirea litologică a depozitelor aluvionare din luncă și adâncimea mică a apei freatice duc la înmlăștiniri frecvente.

Alimentarea acviferelor se realizează, în cea mai mare parte prin infiltrarea apelor din precipitații cât și din apele de suprafață. Aceste ape subterane servesc ca sursă de apă potabilă pentru localitățile din zonă.

Compoziția chimică a apelor freatice din lunca Hârtibaciului este caracterizată de prezența în cantități mari a calciului (53,1 – 151,7 mg/l la Cornățel, 80 – 217 mg/l la Agnita) și de lipsa oxizilor de fier (Grecu, 1992).

Apele de adâncime provin în general, din apele vadoase și depind de complexitatea alcătuirii geologice a reliefului.

Apele subterane de adâncime se întind în zona centrală a regiunii Văii Hârtibaciului, la o adâncime de peste 80 de m. Alimentarea corpurilor de ape subterane se realizează prin drenarea acviferelor freatice. Fiind situate la adâncime mai mare aceste ape sunt utilizate pentru alimentarea cu apă potabilă a unor localități.

Apele subterane captive au fost puse in evidență în depozitele tortonianului și sarmațianului și sunt puternic mineralizate. Ca tip hidrochimic fac parte din categoria apelor cloruro-sodice, sulfatate, bromurate, iodurate, și ar putea fi folosite cu succes în scopuri balneare. Apele sărate cu caracter de zăcământ de la Merghindeal provin din nisipurile acvifere ale formațiunilor cu gaze. Valoarea terapeutică a acestor ape este dată de conținutul bogat în brom și iod. Zăcăminte de ape subterane de tip clorosodic cu mineralizare ridicată au fost puse în evidență în nivelele permeabile ale sarmațianului din perimetrul Sărăturile. De asemenea, în forajele de prospectare a rezervelor gazeifere au fost interceptate acvifere termale, precum cel de la Bârghiș (Raport de mediu, Plan de amenajare a teritoriului zonal Valea Hârtibaciului, județul Sibiu, 2012, ubbcluj,

www.mie.ro › amenajarea_teritoriului › patz_valea_hartibaciului › faza1).

2.2. Apele de suprafață

Apele de suprafață provin din izvoare, precipitații atmosferice, topirea zăpezilor; compoziția lor și debitul variază în limite foarte largi, în funcție de caracterul bazinului de colectare și de condițiile meteorologice sau sezoniere (Pișota, Zaharia, 2002, Hidrologie). Conțin impurități, inclusiv materii organice și germeni, gradul de mineralizare este mai redus decât cel al apelor subterane și nu pot fi utilizate ca surse de apă potabilă decât după o prealabilă tratare și dezinfecție.

În bazinul Hârtibaciului apele de suprafață sunt constituite din râuri și lacuri ale căror surse de alimentare sunt precipitațiile, topirea zăpezilor (elemente ale scurgerii superficiale) și apele freatice.

2.2.1. Râurile

Râul este un sistem deschis alcătuit dintr-un curs cu caracter permanent și natural ce ocupă albii prin care curge apa datorită înclinării generale a profilului longitudinal, din punctele înalte ale reliefului, spre cele mai joase. Se varsă în alte unități hidrologice (fluvii, lacuri, mlaștini, mări, oceane) sau în mod excepțional se pierde în nisipuri sau sunt captate spre adânc. Un râu presupune existența unui ansamblu format dintr-o masă de apă, mai mare sau mai mică, în mișcare spre zonele mai joase ale scoarței și făgașul relativ bine conturat (Diaconu, Șerban, 1994). În funcție de prezența apei în albii, se deosebesc mai multe categorii de râuri. Când râurile prezintă apă cu caracter continuu, în pofida tuturor variațiilor în timp, sunt considerate râuri cu caracter permanent. Fenomenul secării râurilor este urmarea secetelor meteorologice prin epuizarea rezervelor de ape subterane interceptate de văi. Secarea râurilor este dependentă și de legătura dintre albiile râurilor și pânzele de apă subterană, de adâncimea mai mare sau mai mică a albiilor în fundurile de văi, de așa-numita adâncime de eroziune a râurilor prin care acestea interceptează, complet sau numai parțial, pânzele subterane riverane. În unele cazuri defrișările neraționale și eroziunea puternică determină colmatarea văilor, ridicarea talvegului și prin aceasta depărtarea albiilor de pânzele subterane și diminuarea capacității de interceprate și drenare a acestora.

În funcție de mărimea perioadelor cu lipsă de apă din albiile râurilor se deosebesc mai multe categorii de râuri cu caracter temporar (nepermanent) (Diaconu, Șerban, 1994):

cu secare foarte rară, la care fenomenul se produce odată la câteva decenii, în anii cu secete meteorologice severe și de lungă durată;

cu secare rară, la care fenomenul secării se produce odată la câțiva ani;

cu secare anuală, la care fenomenul secării se produce aproape anual în timpul veriilor uscate, cu excepția anilor foarte ploioși când prezintă apă tot timpul anului.

Gradul de secare schimbă formula de caracterizare în râuri intermitente: râuri care curg numai în anotimpul ploios, adică în fiecare an; râuri care curg numai la cele mai mari ploi, adică o dată la mai mulți ani. O altă categorie de râuri depinde de prezența apei în albie și anume râurile pe cale de dispariție sau râurile care au fost, în care apa a fost semnalată odată la câteva decenii sau pe durata vieții câtorva generații (Diaconu, Șerban, 1994).

Se admite, în general, că noțiunea de râu implică prezența apei în grade diferite, pornind de la permanența până la apariția ei foarte rară. Inconstanța în timp și marea variabilitate a “furnizării” apei de către râuri, apar drept corolare ale vremii. Definirea generală a râurilor, ca produse ale climei în condițiile fizico-geografice specifice în care au luat naștere, este justificată.

Râul Hârtibaciu izvorăște din pădurea Bărcuțului și colectează toate râurile, pâraiele și apele din zonă. ,,El drenează partea de sud a Podișului Transilvaniei și traversează perpendicular patru anticlinale, care își lasă amprenta atât în profilul său longitudinal, cât și în formarea cursului său și în organizarea rețelei hidrografice” (Ujvari, 1972, p. 406). Are o lungime de 110 km și o suprafață bazinală de 1025 km2.

Figura 2.2.1.1. Rețeaua hidrografică a bazinului râului Hârtibaciu

Afluenții lui cei mai importanți sunt pe partea dreaptă: Halmerul, Iacobeni, Proștea, Valea Înfundăturii, Valea Stricată, Coveșul, Hârghișul, Zlagna, Hârța, Vurpărul, Zăvoiul, Daia și Cașolț, iar pe stânga Valea Morii, Apoșul, Albacul, Marpodul și Fofeldea. Lungimea acestor râuri este cuprinsă între 5 și 28 km, iar suprafața bazinală între 11 și 113 km2 (vezi tabelul nr. 2, date morfometrice extrase din Cadastrul Apelor din România, furnizate de S.G.A. Sibiu).

Tabelul nr. 2. Date morfometrice ale cursurilor de apă din bazinul hidrografic al Hârtibaciului (sursa SGA Sibiu)

2.2.2 Lacurile

În funcție de perioada acumulării apei lacurile din bazinul Hârtibaciului pot fi categorizate în permanente și nepermanente. În categoria lacurilor permanente se includ amenajările piscicole (iazurile) din bazinul superior al Hârtibaciului (tabelul nr. 3). Pe râul Hârtibaciu, în sectorul aflat în proximitatea localității Brădeni se găsesc două amenajări piscicole care au o suprafață totală, la nivelul luciului de apă, de 145 ha (S.G.A. Sibiu).

Tabelul nr. 3. Amenajările piscicole din bazinul superior al Hârtibaciului

În vederea diminuării impactului inundațiilor, pe cursul Hârtibaciului au fost realizate numeroase lucrări hidrotehnice, dintre care cele mai importante fiind cele două acumulări nepermanente situate în zona localităților Brădeni și Benești (tabelul nr. 4), (SGA Sibiu).

Tabelul nr. 4. Acumulări nepermanente pe cursul Hârtibaciului

Barajul Retiș (Brădeni) a fost construit în anul 1988 în zona localității Brădeni și este o acumulare nepermanentă realizată în vederea protecției zonelor limitrofe împotriva inundațiilor. Barajul închide o cuvetă lacustră care are capacitatea de acumulare a unui volum maxim de apă de 7,2 milioane m3. Acest baraj este prevăzut cu un deversor central cu patru deschideri simetrice de 36 m și cu două goliri de fund prin galerii de beton armat cu capacitatea de 17 m3 /s fiecare. Suprafața polderului realizat prin construirea acestei amenajări hidrotehnice, la un nivel maxim de acumulare a apei, este de 176 ha (SGA Sibiu).

Barajul Benești construit în anul 1988 în zona localității cu același nume este de asemenea, o acumulare nepermanentă realizată în vederea protecției zonelor limitrofe împotriva inundațiilor. Acesta este prevăzut cu un deversor lateral, cu o lungime de 70 m și două goliri de fund cu capacitate de 15 m3 /s fiecare. Barajul închide o cuvetă lacustră care are o capacitate de acumulare a unui volum maxim de apă de 7 milioane m3 . Suprafața polderului, la nivelul maxim de acumulare, este de 182 ha.

2.3. Scurgerea lichidă

Scurgerea lichidă reprezintă cea mai importantă caracteristică hidrologică a bazinelor hidrologice, ea exprimând de fapt rezervele de apă transportate de râuri.

Regimul scurgerii râurilor este foarte diferit de la an la an și de la o regiune la alta, datorită atât variației în timp a factorilor climatici, cât și diversității mari ai factorilor fizico-geografici. De asemenea, scurgerea râurilor mai este determinată de modul de combinare a surselor de alimentare a râurilor, mod care depinde de influența factorilor climatici ai scurgerii prin intermediul condițiilor fizico-geografice din bazinul hidrografic. Când râul străbate mai multe zone de relief capătă un regim complex, condiționat de interdependența unui șir de factori variabili în timp și spațiu (Râurile României, Monografie hidrologică, Diaconu, C., București, 1971).

Sursele de alimentare a râurilor, mai bogate sau mai sărace în diferite intervale de timp, determină existența sezoanelor hidrologice. Fiecare sezon hidrologic, de iarnă, de primăvară, de vară sau de toamnă este caracterizat prin fenomene specifice climatice și hidrologice. Astfel, în sezonul de iarnă, când temperatura medie zilnică a aerului este sub 0 oC și precipitațiile sunt mai mult sub formă solidă, râurile au scurgerea foarte mică, dar spre sfârșitul sezonului de iarnă, dacă se produc topiri bruște ale zăpezii pot apărea ,,viiturile de iarnă”. În sezonul de primăvară, când temperatura medie zilnică a aerului este cuprinsă între 0 și +10 oC și se topește rezerva de zăpadă acumulată în timpul iernii, sau apar ploile care cad de obicei în această perioadă din an, scurgerea râurilor suferă o creștere importantă. În sezonul de vară scurgerea râurilor este, de asemenea, influențată foarte mult de cantitatea de precipitații căzută sau de temperaturile aerului foarte ridicate, variind de la perioade cu debite foarte bogate, la perioade de secare a unor cursuri mai mici, fenomen deseori observat în bazinul Hârtibaciului.

În bazinul Hârtibaciului sunt amplasate două posturi hidrometrice, la Cornățel și la Agnita, care efectuează în mod regulat măsurători ale nivelului și debitului apei monitorizând starea râurilor prin intermediul stațiilor automate, astfel obținându-se date în timp real pentru realizarea prognozelor hidrologice.

Postul hidrometric Cornățel (fig. nr. 2.3.1.) se află pe râul Hârtibaciu (cod cadastral VIII.1.120.11):

la 13,5 km până la confluența cu râul Cibin și la 402 m (altitudine absolută);

altitudinea medie: Hmed = 517 m;

localizare: 4548’ latitudine nordică și 2421’ longitudine estică;

suprafața bazinului de recepție este de circa 960 km2 (din 1042 km2 cât reprezintă suprafața totală a bazinului);

lungimea de la izvor la stația hidrometrică: Lizv-s.h. = 96,5 km;

la stația Cornățel, debitul mediu anual al râului Hârtibaciu este de 2,98 m3 /s iar scurgerea medie multianuală de 2,57 l/s km2.

La aceste particularități se adaugă debitele maxime cu diverse asigurări, turbiditatea medie a apei de 440 g/m3 și coeficientul de scurgere de 0,1 – 0,2.

Albia râului în sectorul stației hidrometrice este stabilă, neexistând cursuri părăsite, brațe moarte, etc., deci firul apei trece în totalitate prin secțiunea mirei. La ape minime observațiile și măsurătorile sunt influențate de fundul mâlos și de stagnarea apei.

În perimetrul localității Cornățel, râul Hârtibaciu curge la baza versantului stâng cu alunecări masive. Pentru îndepărtarea acestei cauze și în scopul apărării satului împotriva inundațiilor, în anul 1981, cursul râului Hârtibaci a fost local deviat. Datorită poziției, datele înregistrate la acest post sunt cele mai concludente pentru analizele care se referă la întregul bazin al Hârtibaciului. Postul hidrometric a fost pus în funcțiune la 01.10.1951 (Sistemul de Gospodărire a Apelor Sibiu).

Fig. nr. 2.3.1 Râul Hârtibaciu la Cornățel (original)

Fig. nr. 2.3.2. Postul hidrometric Cornățel (original)

Postul hidrometric Agnita se află pe râul Hârtibaciu (cod cadastral VIII.1.120.11):

la 53 km până la confluența cu râul Cibin și la 445 m (altitudine absolută);

localizare: 2436’ longitudine estică și 4559’ latitudine nordică;

altitudinea medie: Hmed = 584 m;

suprafața bazinului de recepție este de circa 279 km2;

lungimea de la izvor la stația hidrometrică: Lizv-s.h. = 56,9 km;

În sectorul stației hidrometrice albia râului are o formă de ,,U” cu adâncitura de 3-5 m, iar îngustimea albiei face ca să mai apară deschideri bruște ale văii, praguri, brațe moarte, ostroave și bancuri de nisip.

Stația hidrometrică Agnita este reprezentativă pentru cursul superior al râului Hârtibaciu, care este un râu de podiș. Este punct avertizor pentru obiectivele din aval. Cunoașterea debitului de apă în această zonă este importantă pentru controlul poluării cursului de apă de către întreprinderile din orașul Agnita care deversează ape „convențional curate” în cursul acestuia. Valorile de la acest post sunt concludente pentru studii efectuate în amonte de Agnita (bazinul superior), dar și pentru înregistrarea modificărilor produse în variațiile nivelurilor și debitelor, datorită intervențiilor antropice. Mă refer aici în special la acumulările nepermanente Retiș și Brădeni. Postul hidrometric a fost pus în funcțiune la 04.10.1951 (Sistemul de Gospodărire a Apelor Sibiu).

Fig. nr. 2.3.3. Râul Hârtibaciu la Agnita (original)

Fig. nr. 2.3.4. Postul hidrometric Agnita (original)

2.3.1. Scurgerea medie

Principalele tipuri de scurgere în cadrul unui studiu hidrologic sunt: scurgerea medie, scurgerea maximă și scurgerea minimă.

Scurgerea medie reprezintă indicele resurselor de apă cel mai frecvent utilizat în sinteza hidrologică. Ea se determină pe baza măsurării zilnice a debitelor lichide, prin media aritmetică a a valorilor zilnice, lunare, anuale, pe o perioadă cât mai îndelungată și poate fi exprimată sub forma debitelor lichide (Qmed, în m3/s) sau a volumului scurs, (Wmed, în m3) (Râurile României, Monografie hidrologică, Diaconu, C., București, 1971).

În bazinul Hârtibaciului, aflat într-o zonă cu climă temperată, oscilațiile scurgerii medii în timpul anului sunt determinate de condițiile pluviometrice și termice ale celor patru anotimpuri, având cel mai bogat volum de apă primăvara (circa 40%), iar cel mai redus toamna (circa 14%). Vara, ponderea scurgerii medii este de aproximativ 27%, în timp ce iarna aceasta scade sub 20% (Ujvari, 1972).

Pentru caracterizarea scurgerii în bazinul Hârtibaciului am folosit datele de la postul hidrometric Agnita, date furnizate de Stația Hidrologică a Sistemului de Gospodarire a Apelor Sibiu.

Tabelul nr. 5. Debitele medii lunare, anuale și multianuale pe râul Hârtibaciu la stația Agnita (în m3/s)

Determinarea scurgerii medii s-a făcut prin medierea șirurilor de valori pentru o perioadă de 11 ani de activitate hidrometrică în perioada 2009 – 2019.

Urmărind valorile înregistrate în tabelul nr. 5, precum și hidrograful debitelor medii lunare (fig. nr. 2.3.1.1) înregistrate la stația hidrometrică Agnita, se poate observa că scurgerea medie variază sezonier, de-a lungul anului, și este diferită de la an la an, depinzând de condițiile pluviometrice din această zonă. Astfel, se observă că scurgerea cea mai bogată s-a înregistrat cu precădere în lunile de primăvară – vară, în luna iunie mai ales, pe când în a doua jumătate a anului, în lunile de toamnă – iarnă, scurgerea medie a fost mai redusă.

Fig. nr. 2.3.1.1.

Din hidrograful debitelor medii anuale (fig. nr. 2.3.1.2.) realizat cu valorile debitelor medii înregistrate la stația Agnita în perioada anilor 2009 – 2019 (tabelul 2.3.1.1) se pot observa anii în care a existat o scurgere mai bogată, respectiv anul 2010 cu un debit mediu anual de 1,240 mc/s, urmat de anul 2018, cu un debit mediu anual de 1,062 mc/s și anul 2011 cu un debit mediu anual de 0,767 mc/s. La polul opus se situează anii cu scurgeri medii mai reduse, anul 2013 cu un debit mediu anual de 0,109 mc/s și anul 2014 cu un debit mediu anual de 0,244 mc/s. Se poate constata, de asemenea, la nivelul anilor 2009 – 2019 un debit mediu multianual de 0,568 mc/s.

Fig. nr. 2.3.1.2.

Urmărind hidrograful debitelor medii lunare din anul 2010 comparativ cu debitele medii lunare multianuale (fig. nr. 2.3.1.3) se poate observa faptul că în anul 2010, în luna iunie (în data de 30 a lunii) s-a înregistrat un debit mediu maxim atât în acel an, cât și în cei 11 ani analizați în prezentul studiu. De asemenea se mai poate vedea că anul 2010 a fost anul cu cele mai mari debite datorate precipitațiilor abundente, îndeosebi în lunile martie și iunie, comparativ cu media celorlați ani luați în studiu.

Fig. nr. 2.3.1.3.

În următorul hidrograf (fig. nr. 2.3.1.4) este reprezentată variația debitelor medii lunare din anul 2013 comparativ cu debitele multianuale din perioada studiată 2009 – 2019. Anul 2013 a fost anul cu cea mai redusă scurgere, debitul mediu anual fiind de 0,109 mc/s, din toți anii luați în studiu.

Fig. nr. 2.3.1.4.

2.3.2. Scurgerea maximă

Scurgerea maximă este cea mai importantă fază a scurgerii râurilor, datorită efectelor pe care le produce și este consecința alimentării bogate rezultate din precipitațiile abundente și din topirea zăpezilor. Elementele utilizate în caracterizarea scurgerii maxime sunt debitele maxime (Qmax), pe baza cărora se pot calcula volumele maxime (hmax), precum și scurgerea specifică maximă (qmax).

În tabelul nr. 5 sunt ilustrate valorile debitelor maxime pe parcursul anilor 2009 – 2019, înregistrate pe râul Hârtibaciu la stația Agnita. După cum se poate observa din acest tabel, valoarea maximă în perioada studiată a fost înregistrată în anul 2015, în luna iunie (în 27 iunie debitul maxim înregistrat a fost de 41,5 mc/s), iar anul 2010 este anul în care media debitelor maxime anuale a avut cea mai mare valoare comparativ cu ceilalți ani, de 9.54 mc/s. Această valoare se datorează precipitațiilor torențiale înregistrate în special în lunile martie, aprilie, iunie, iulie. Acest an a fost un an cu fenomene hidrologice periculoase (inundații) în toată țara, la Agnita debitul maxim înregistrat a fost de 37,0 mc/s la data de 30.06.2010.

În hidrograful din figura nr. 2.3.2.1, realizat cu valorile debitelor maxime lunare multianuale înregistrate pe râul Hârtibaciu la stația Agnita în perioada 2009 – 2019 se poate observa că maximele multianuale se întâlnesc în luna iunie pe tot parcursul perioadei studiate. Excepție de la această tendință generală fac anii 2012, 2014, 2019 când maxima anuală s-a înregistrat în luna mai și în 2018 când maxima anuală s-a produs în luna iulie (a se vedea tabelul de mai sus). În general, se poate constata că perioada cu scurgere maximă este perioada sezonului de vară, urmată de cea de primăvară. În sezonul de toamnă și cel de iarnă cantitățile de precipitații căzute, atât lichide cât și solide, au fost destul de scăzute, ceea ce a determinat o scurgere maximă mai redusă.

Tabelul nr. 6. Debitele maxime înregistrate pe râul Hârtibaciu la stația Agnita (în mc/s)

Fig. nr. 2.3.2.1.

Următorul hidrograf (fig. nr. 2.3.2.2.) evidențiază debitele maxime anuale comparativ cu debitele medii anuale. Se observă că în anul 2010 a fost înregistrat cel mai mare debit din cei 11 ani urmăriți, un debit maxim anual de 9.54 mc/s față de 0.55 mc/s, debitul mediu anual din anul 2013, anul cu cea mai mică valoare medie anuală din perioada analizată.

Fig. nr. 2.3.2.2

Un alt element important în scurgerea maximă îl constituie viiturile. Viitura este un fenomen hidrologic extrem reprezentat de o creștere bruscă, în câteva ore, a debitului apei, ca urmare a căderii unor precipitații deosebit de bogate sau după topirea unor zăpezi foarte abundente, până la atingerea unui maxim, după care urmează scăderea debitului apei, într-un ritm ceva mai lent, până la parametrii normali de scurgere. Viiturile se produc, de obicei, în sezonul de vară, dar nu lipsesc nici în celelalte anotimpuri, în special primăvara, când în urma unor precipitații bogate cumulate cu topirea bruscă a zăpezii duc la formarea unor viituri. De exemplu, în primăvara anului 2005 pe râul Hârtibaciu la stația hidrometrică Agnita, în numai 28 de ore debitul râului a crescut de la 4,80 mc/s la 26,8 mc/s, cantitatea de precipitații în 24 de ore a fost de 56,8 l/mp. De remarcat faptul că, deși la stația hidrometrică Agnita a fost depășită cota de atenție (CA = 400 + 62), acest post fiind situat în amonte de stația hidrometrică Cornățel, la cel din urmă unda de viitură nu a ajuns, aceasta fiind preluată de acumularea nepermanentă de la Benești (Sistemul de Gospodărire a Apelor Sibiu).

În anul 2010, an în care s-au înregistrat cele mai mari debite din perioada anilor 2009 – 2019, în ultimele zile ale lunii iunie, debitul râului a înregistrat o creștere care s-a accentuat în data de 30 iunie, atingând un debit maxim de 37 mc/s și producându-se o viitură pluriundă care s-a desfășurat pe durata a 7 zile. Debitul maxim al viiturii a depășit de 13 ori debitul de bază (2,84 mc/s) (a se vedea figura 2.3.2.4.). Timpul de creștere a fost de 5 zile, cu un vârf secundar pe data de 27 iunie, iar timpul de scădere a fost mai scurt, scăderea viiturii fiind mai bruscă (3 zile), fiind aproape atins debitul de bază pe data de 3 iulie.

Fig. 2.3.2.3.

Spre deosebire de viitura din 2010, cea din vara 2015 (iunie – iulie 2015) a fost o viitură monoundă (fig. 2.3.2.5.), care a atins un debit de vârf de 41,5 mc/s pe data de 27.06, mai mare de 83 de ori decât debitul de bază (0,449 mc/s) într-un timp mult mai scurt (2 zile), iar revenirea la debitul de bază s-a produs pe durata mai lungă (peste 7 zile) dar cu o scădere bruscă din 27.06 – 30.06.2015.

Fig. 2.3.2.5.

2.3.3. Scurgerea minimă

Scurgerea minimă este, de asemenea, o caracteristică importantă, la fel ca și scurgerea maximă, a regimului hidrologic, deoarece prezintă implicații practice majore în utilizarea apei râurilor în condiții naturale. Studiul scurgerii minime se bazează pe prelucrarea debitelor minime (Qmin) determinate prin măsurători la stațiile hidrometrice, pentru diferite scări temporale (lunare, anuale, multianuale).

În tabelul nr. 6 sunt trecute valorile debitelor minime lunare măsurate la stația Agnita în perioada 2009 – 2019.

Hidrograful debitelor minime (fig. 2.3.3.1.) indică scăderi drastice ale debitelor față de media anuală (1 – 4 ori). Analizând aceste valori se poate observa că în perioada studiului, intervalul 2012 – 2014 a fost caracterizat de scurgere minimă redusă, debitele cele mai mici fiind înregistrate în anul 2013, an secetos, în care precipitațiile atmosferice au fost deficitare.

Tabelul nr. 7. Debitele minime înregistrate pe râul Hârtibaciu la stația Agnita (în mc/s)

Fig. 2.3.3.1.

Debite minime în cei 11 ani au fost cu precădere în lunile septembrie și octombrie. Din hidrograful debitelor minime pe râul Hârtibaciu măsurate la stația Agnita (fig. nr. 2.3.3.2.) se observă că debitele minime se înregistrează în lunile de toamnă și de iarnă datorită faptului că în aceste luni cantitățile de precipitații, atât lichide cât și solide, au fost reduse.

Fig. nr. 2.3.3.2.

Evoluția debitelor minime în perioada de secetă atmosferică este condiționată de epuizarea rezervei subterane, reprezentată de curba de secare. În anul 2013, cel mai secetos an din perioada 2009 – 2019, curba de secare este redată în figura nr. 2.3.3.3.

Fig. nr. 2.3.3.3.

Studiul scurgerii minime este necesar în scopul exploatării folosințelor de apă când este necesară cunoașterea gradului de asigurare a debitelor minime pentru diferite perioade ale anului și diferite durate. De exemplu, în cazul alimentărilor cu apă a obiectivelor industriale sau a așezărilor umane se calculează debite minime cu asigurări de 95 – 97% pentru durata unui an. În scopul utilizării apei pentru irigații, sunt necesare asigurări de calcul ale scurgerii minime de 75 – 90% în perioada de vegetație (aprilie – noiembrie) (Diaconu, Pișota, Zaharia, 2005).

În studiul hidrologic al râului Hârtibaciu, la stația hidrometrică Agnita, când sunt ape mici se poate observa existența a mici rupturi de pantă, care fac ca pe alocuri apa să băltească, între două rupturi de pantă. Firul apei se menține și nu se poate afirma că se mută de la un mal la altul, albia nepermițând această deplasare. Observațiile de nivele și măsurătorile de debit sunt influențate la ape foarte mici de fundul mâlos și stagnări ale apei.

Capitolul 3

FUNDAMENTARE TEORETICĂ

3.1. Chimia apei râurilor

Compoziția chimică a apei râurilor depinde de particularitățile mediului cu care apa, în circulația ei, intră în contact. În lipsa intervenției antropice aceasta este determinată de condițiile geologice, edafice și climatice ale bazinului hidrografic în care face parte. Cadrul natural al bazinului hidrografic devine astfel un factor determinant pentru chimia apelor sale. Un rol important în procesul de încărcare al apei cu diferite elemente chimice, îl au rocile peste care trece apa, starea de dezagregare a acestora, temperatura etc. (Sorocovschi, 2004).

Cunoașterea caracteristicilor hidrochimice ale râurilor are o importanță deosebită, întrucât stă la baza stabilirii calității apelor în scopul utilizării acesteia pentru diferitele activități social -economice. Compoziția chimică a apei, mai ales conținutul de săruri dizolvate în apa naturală, influențează și limitează domeniul de utilizare al apelor.

Activitățile umane, de asemenea, pot contribui într-o mare măsură la modificarea conținutului chimic al apelor, deteriorând calitatea acestora, afectând astfel întregul ecosistem acvatic al râului.

Caracteristicile fizico-chimice ale râurilor sunt determinate de compoziția cantitativă și calitativă a apelor lor, care pot varia în spațiu și timp. Cunoașterea compoziției chimice a apelor, a variației sale și a cauzelor care o determină este deosebit de utilă pentru a putea interveni în tratarea prealabilă utilizării sau luarea unor măsuri speciale în funcție de calitatea apei în momentul utilizării acesteia (Râurile României, 1971).

Principalele proprietăți fizico-chimice ale râurilor care se determină la posturile hidrometrice și secțiunile de control al calității apelor sunt: pH-ul, reziduul fix, duritatea, conținutul ionic de calciu, de magneziu, de sodiu, de cloruri, de bicarbonați, de nitriți și nitrați, concentrația de oxigen dizolvat, consumul biochimic de oxigen etc. (Pișota, Zaharia, 2002,).

Gradul de mineralizare a apei râurilor depinde de solubilitatea substanțelor care alcătuiesc substratul bazinelor de recepție și intensitatea cu care se produce circuitul apei. În timpul anului, gradul de mineralizare este scăzut în perioadele când crește aportul de ape superficiale (ape mari de primăvară și viiturile din timpul verii) și ridicat în perioada apelor mici de vară, toamnă și iarnă, când domină aportul subteran (Sorocovschi, 2004). Analizând harta din fig. nr. 3.1.1. cu tipurile hidrochimice ale râurilor din România se observă că 90% din teritoriul țării se încadrează în tipul bicarbonatat, tip hidrochimic din care face parte și râul Hârtibaciu. Mineralizarea este formată din totalitatea cationilor (Ca2+, Mg2+, Na+, K+) și anionilor (Cl-, SO42-, CO3-) care se găsesc în apă și poate fi determinată prin analize chimice în laborator folosind metoda reziduului fix la temperatura de 105oC, exprimat în mg/l.

Fig. nr. 3.1.1. Tipurile hidrochimice ale râurilor, 1-4, bicarbonatice; 5-7, sulfatice;8, mixt; 9-11, clorurice (Geografia României, vol. I, Geografia fizică, 1983)

Conductivitatea apei este un alt indicator folosit pentru aprecierea gradului de mineralizare a apelor de suprafață. Conductivitatea electrică reprezintă curentului condus de ionii prezenți în apă. Cunoscând valoarea conductivității unei ape, se poate determina prin calcul matematic valoarea reziduului fix. Folosind criteriul valorilor reziduului fix, apele pot fi clasificate astfel: ape cu mineralizare mică (reziduu fix până la 200 mg/l); ape cu mineralizare medie (reziduu fix între 200 și 500 mg/l); ape cu mineralizare mare (reziduu fix între 500 și 1000 mg/l) și ape cu mineralizare foarte mare (reziduu fix peste 1000 mg/l) (Râurile României, 1971).

Duritatea (gradul hidrotimetric) reprezintă suma concentrației cationilor metalici din apă și este dată în principal de prezența ionilor de calciu și magneziu, intensitatea acesteia fiind exprimată în grade de duritate germane. În funcție de valoarea durității în grade germane, apele se clasifică astfel: foarte moi (0o-4o), moi (4o-8o), semidure (8o-12o), destul de dure (12o-18o), dure (18o-30o) și foarte dure (peste 30o). Cunoașterea durității este importantă pentru utilizarea apelor în diferite scopuri (Pișota, Zaharia, 2002,).

Duritatea totală a apei râurilor variază invers proporțional cu altitudinea având valori de 0 la 8 pentru regiunea de munte, 8 și 16 pentru regiunea subcarpatică și de câmpie și valori între 16 și 24 specifice pentru Câmpia Moldovei, partea estică a Podișului Moldovei și Podișul Dobrogei, vezi fig. nr. 3.1.2. (Zăvoianu, 2006).

Fig. nr. 3.1.2. Duritatea totală a apei râurilor (în o G) (Geografia României I, Geografia fizică, 1983)

Un indicator important de calitate a apei este pH-ul sau concentrația ionilor de hidrogen care evidențiază caracterul acid sau bazic al apei și care influențează desfăsurarea activității hidrobionților. Dacă predomină ionii oxidril, pH-ul este peste 7, iar reacția apei este bazică. Când pH-ul apei este 7, aceasta este neutră, iar când pH-ul este mai mic de 7, reacția apei este acidă. În general pH-ul apei naturale este cuprins între 6,0 și 8,5 și poate fi determinat prin metoda electrochimică sau cu hârtie indicatoare (Pișota, Zaharia, Diaconu, 2005).

Substanțele biogene prezente în apă, reprezentate în principal de compuși ai azotului (nitriți, nitrați, azot amoniacal) și ai fosforului, sunt, de asemenea, de mare importanță în procesele vitale ale hidrobionților. În același timp, în concentrații mari acestea sunt periculoase, deoarece favorizează procesul de eutrofizare a apei, fenomen întâlnit frecvent în apele lacurilor, în perioada de vară (Diaconu, Lăzărescu, 1965).

Amoniul (NH4+) apare frecvent pe seama proceselor de descompunere a substanțelor organice sau prin reducerea azotiților. Existența ionului amoniu poate indica o contaminare recentă cu produse de descompunere celulară sau deversări de ape uzate.

Azotiții (N02-) reprezintă prima treaptă de oxidare a amoniului, iar prezența lor în apă poate indica o contaminare recentă.

Azotații (NO3-) reprezintă stadiul avansat de oxidare al amoniului. Proveniența lor poate fi de natură organică (mineralizarea proteinelor) sau minerală.

Azotul din apă, indiferent de forma sub care apare, indică o degradare a calității apelor în urma procesului de putrefacție.

Fosfații ajung în apă prin poluare cu pesticide și îngrășăminte chimice sau cu ape reziduale industriale (Sorocovschi, 2004).

Conținutul de oxigen dizolvat este un bun indicator al calității apei și este un gaz esențial pentru existența hidrobionților. Cu cât cantitatea de oxigen dizolvat prezent în apa naturală este mai mică, cu atât gradul de impurificare al apelor este mai mare. Scăderea oxigenului reduce capacitatea de autopurificare a apelor naturale și favorizează persistența poluării. Concentrația de oxigen dizolvat în apă se exprimă în mg/l și este influențată de temperatura apei, fiind invers proporțională cu aceasta (Sorocovschi, 2004).

Tot pentru aprecierea calității apelor se utilizează și consumul chimic (CCO) și consumul biochimic (CBO) de oxigen. Acești indicatori exprimă necesarul și consumul chimic și biochimic de oxigen în procesul de descompunere a materiei organice existente în apă. Consumul chimic de oxigen este un indicator utilizat în analiza calitativă a apelor de suprafață și reziduale pentru a exprima cantitatea totală de substanțe reducătore organice și care arată gradul de poluare a apei.

3.2. Calitatea apei râurilor

Aprecierea calității apei râurilor se face în urma analizării parametrilor fizico – chimici, biologici și bacteriologici a probelor de apă prelevate lunar din secțiunile de control de ordinul I și trimestrial din secțiunile de ordinul II. În funcție de valorile parametrilor amintiți mai sus și în conformitate cu Normativul privind clasificarea calității apelor de suprafață în vederea stabilirii stării ecologice a corpurilor de apă (aprobat prin Ordinul ministrului mediului și gospodăririi apelor nr. 161/2006 și publicat în Monitorul Oficial al României, Partea I, nr. 151 din 13 iunie 2006), se stabilesc cinci stări ecologice pentru râuri și lacuri naturale: stare foarte bună (I), stare bună (II), stare moderată (III), stare slabă (IV) și stare proastă (V). În stabilirea stării ecologice a ecosistemelor acvatice continentale trebuie să se țină cont de elementele de calitate biologică, de indicatorii hidromorfologici, chimici, chimico-fizici și de poluanții specifici. (Ordinul nr. 161/2006).

Cunoscându-se categoria de calitate din care fac parte, apele râurilor pot fi folosite în diverse scopuri și anume: în alimentarea cu apă potabilă a populației, a unităților zootehnice, a unităților industriei alimentare sau pentru alte ramuri industriale, la irigarea culturilor agricole, pentru producerea de hidroenergie, etc. De asemenea, apelor naturale le revine și funcția de a recepționa apele uzate menajere și industriale cu diferite grade de epurare sau a celor provenite din spălarea terenurilor agricole cu pesticide și îngrașăminte chimice, calitatea, compoziția fizico-chimică și bacteriană a apei râurilor modificându-se in sens negativ. Apele degradate nu mai pot fi utilizate, acestea constituind un pericol pentru starea de calitate a mediului și a ecosistemelor acvatice și riverane (Sorocovschi, 2004).

În condițiile actuale de dezvoltare social-economică, apare tendința unei accentuări a procesului de poluare a resurselor de apă, ajungându-se uneori la situații total necorespunzătoare. De aceea, ținând seama de cele două caracteristici principale: apa – factor de mediu și apa – materie primă, este necesar să se prevadă, pe perioade corespunzătoare dezvoltării social-economice, un program adecvat de măsuri pentru protecția calității apelor.

Investigarea și supravegherea stării de calitate a apelor se face după un program de monitorizare și evaluare a calității apei, activitate specifică desfășurată sistematic și periodic prin Sistemul Național de Monitorizare a Calității Apelor.

Monitorizarea calității apelor reprezintă activitatea de observații și măsurători standardizate și continue pe termen lung pentru cunoașterea și evaluarea parametrilor caracteristici ai apei în vederea gospodăririi apelor și a definirii stării și tendinței de evoluție a acesteia. Importanța deosebită a activității de monitoring al calității resurselor de apă rezidă din faptul că acesta pune în evidență permanent starea resurselor de apă.

Calitatea apelor din România este urmărită conform structurii și principiilor metodologice ale Sistemului de Monitoring Integrat al Apelor din România (S.M.I.A.R.), în conformitate cu cerințele Directivelor Europene. Sistemul național de monitorizare a apelor cuprinde două tipuri de monitoring, conform cerințelor prevăzute în Legea 310/2004 de modificare și completare a Legii Apelor 107/1996 care a preluat prevederile Directivei Cadru 60/2000/CEE în domeniul apei și celelalte Directive UE. Astfel se realizează un monitoring de supraveghere având rolul de a evalua starea tuturor corpurilor de apă din cadrul bazinelor hidrografice și un monitoring operațional (integrat monitoringului de supraveghere) pentru corpurile de apă ce au riscul să nu îndeplinească obiectivele de protecție a apelor (http://www.rowater.ro).

Capitolul 4

METODOLOGIA CERCETĂRII

Prezentul studiu urmărește stabilirea calității chimice a apei râului Hârtibaciu, analizând evoluția principalilor indicatori chimci de poluare, pe parcursul a zece ani, în perioada 2010 – 2019.

Studiul calității chimice a apei râului Hârtibaciu s-a realizat pentru trei secțiuni de control de ordinul II, de-a lungul cursului râului, care împart râul în trei sectoare, de la izvor spre vărsare: secțiunea amonte Bărcuț (sectorul 1), secțiunea aval Agnita (sectorul 2) și secțiunea Cornățel (sectorul 3), (fig. nr. 4.1.).

Fig. nr. 4.1. Localizarea secțiunilor de prelevare pe harta bazinului Hârtibaciului

Pentru caracterizarea calității chimice a apei râului Hârtibaciu am ales o serie de indicatori fizico-chimici generali, care reflectă gradul de impurificare a râului și care au avut continuitate pe toată perioada studiului efectuat în această lucrare.

Analizele fizico-chimice de apă au fost efectuate în Laboratorul de Calitatea Apei, laborator acreditat RENAR, din cadrul Sistemului de Gospodărire a Apelor Sibiu, unde îmi desfășor activitatea în calitate de tehnician chimist. În această calitate am participat atât la prelevările probelor de apă, cât și la efectuarea analizelor.

Metodele de analiză aplicate sunt standardizate.

4.1. Prelevarea probelor

Prelevarea probelor de apă s-a efectuat în conformitate cu standardul ISO 5667-6/2014, Calitatea apei. Prelevare. Partea 6: Ghid pentru prelevarea probelor din râuri și cursuri de apă.

Prelevarea probelor de apă din râuri constă în luarea unei părți de apă din locuri unde apa curge continuu, este bine omogenizată astfel încât proba să fie reprezentativă în scopul examinării. Această operațiune se realizează prin scufundarea pe firul apei, imediat sub luciul apei a flaconului de prelevare, încet, astfel încât aerul dezlocuit să nu agite la ieșire apa care pătrunde în flacon (fig. nr. 4.1.1 și 4.1.2).

Prelevarea s-a făcut în flacoane de plastic sau sticlă, în funcție de natura indicatorilor analizați, închise ermetic și puse în lăzi frigorifice, ferite de acțiunea luminii și căldurii.

Probele de apă au fost transportate în condiții de siguranță, în cel mai scurt timp de la prelevare și au fost conservate la rece și întuneric până în momentul efectuării analizelor.

Fig. nr. 4.1.1. Prelevare probe de apă la Cornățel (original)

4.2. Determinarea pH-ului

Determinarea pH-ului s-a efectuat cu un pH-metru al cărui domeniu de măsurare este de la 2 la 12 unități de pH, conform standardului SR EN 872/2005, ,,Calitatea apei. Determinarea pH-ului”.

Metoda se bazează pe măsurarea fortei electromotoare a unei celule electrochimice care este alcătuită din proba de apă de măsurat, un electrod de sticlă și un electrod de referință. După calibrarea pH-metrului folosind soluțiile etalon se măsoară pH-ul apei de analizat prin introducerea electrodului în apă (fig. nr. 4.2.1).

Fig. nr. 4.2.1. Determinarea pH-ului (original)

4.3. Determinarea conductivității și a reziduului fix

Conductivitatea apei este unul din indicatorii folosiți pentru aprecierea gradului de mineralizare a apelor de suprafață prin intermediul căruia se poate determina și reziduul fix. Este o metodă electrochimică care a fost executată conform standardului SR EN 27888/1997, ,,Calitatea apei. Determinarea conductivității electrice”.

Metoda utilizează un conductometru pentru măsurarea conductivității electrice a soluțiilor apoase (fig. nr. 4.3.1).

În cazul apelor naturale, reziduul fix se poate calcula din valoarea conductivității electrice, aplicând un factor de transformare a conductivității electrice în reziduu fix, cu următoarea formulă: reziduu fix (mg/l) = conductivitatea (µS/cm) × KT, unde KT este o constantă care poate avea valorile următoare: 0,85 (pentru conductivitate < 100 µS/cm); 0,75 (pentru conductivitate cuprinsă între 100 și 300 µS/cm; 0,74 (pentru conductivitate cuprinsă între 300 și 1200 µS/cm) și 0,72 (pentru conductivitate cuprinsă între 1200 și 3000 µS/cm).

Fig. nr. 4.3.1. Determinarea coductivității (original)

4.4. Determinarea durității

Duritatea s-a determinat în conformitate cu standardul SR ISO 6059/2008, ,,Calitatea apei. Determinarea sumei de calciu și magneziu. Metoda titrimetrică”.

Este o metodă volumetrică ce se bazează pe titrarea complexonometrică a calciului și magneziului cu sarea disodică a acidului etilen-diamino-tetra-acetic (EDTA), la pH = 10, în prezența indicatorului negru eriocrom T.

Metoda constă în măsurarea unui volum de apă de analizat în care se adaugă soluție tampon de clorură de amoniu, pentru aducerea pH-ului la 10 unități, și 0,1g indicator. Prin titrare imediată cu EDTA, proba de apă își modifică culoarea de la vișiniu-violet la albastru, punctul de viraj fiind determinat vizual (fig. nr. 4.4.1). Se calculează duritatea, care se poate exprima în mmol/l sau în grade germane o G).

Fig. nr. 4.4.1. Titrarea durității (original)

4.5. Determinarea oxigenului dizolvat

Oxigenul este unul din cei mai importanți factori biogenici. Metoda de determinare utilizată a fost conform standardului SR EN ISO 5814/2013, ,,Calitatea apei. Determinarea conținutului de oxigen. Metoda electrochimică cu sondă”.

Metoda se aplică apelor naturale și constă în imersia în flaconul cu apă de analizat a unei sonde alcătuită ditr-o celulă închisă de o membrană selectivă care conține un electrolit și doi electrozi metalici și citirea concentrației de oxigen dizolvat măsurată de aparat. Se efectuează mai multe citiri până când diferența între două citiri consecutive este mai mică de 0,01mg O2/l. Aparatul uilizat pentru această analiză se numește oxigenometru WTW – Inolab Oxi 730.

4.6. Determinarea consumului biochimic de oxigen la 5 zile

Consumul biochimic de oxigen (CBO5) este cantitatea de oxigen consumată de microorganisme într-un interval de timp de cinci zile, pentru descompunerea biochimică a substanțelor organice conținute în apă. În general, concentrația de oxigen dizolvat din apă este în relație de invers proporționalitate cu consumul biochimic de oxigen la 5 zile.

Principiul metodei de determinare este conform SR EN ISO 1899-2/2002, ,,Calitatea apei. Determinarea conținutului de oxigen după n zile (CBOn). Metoda pentru probe nediluate”.

Metoda constă în incubarea flaconului cu apa de analizat umplut complet și închis etanș timp de cinci zile la întuneric și la o temperatură de 20 o C într-un incubator, după care se măsoară la oxigenometru concentrația de oxigen dizolvat după cinci zile.

Fig. nr. 4.6.1 Măsurarea concentrației de oxigen dizolvat și CBO5 (original)

4.7. Determinarea consumului chimic de oxigen (CCO-Cr)

Consumul chimic de oxigen (CCO-Cr) s-a determinat prin metoda cu bicromat de potasiu, conform standardului ISO 15705/2002, ,,Calitatea apei. Determinarea consumului chimic de oxigen. Metoda la scară mică cu tuburi închise”.

Prin această metodă care constă în transvazarea unui volum de probă în fiola termoreactorului, în care apoi se adaugă soluție de bicromat de potasiu 0,015 mol/l și se fierbe timp de 120 de minute la o temperatură de 150 o C, substanțele oxidabile din apă sunt oxidate cu bicromat de potasiu în mediu de acid sulfuric (la cald), iar excesul de bicromat este titrat cu sare Mohr în prezența feroinei ca indicator. După titrare cu sare Mohr se calculează conținutul chimic de oxigen, care se exprimă în mg O2/l.

Fig. 4.7.1. Determinarea CCO-Cr (original)

4.8. Determinarea azotului amoniacal (NH4+)

În apele de suprafață, amoniacul este prezent mai ales sub formă de ioni amoniu (NH4+).

Determinarea amoniului s-a efectuat conform standardului SR ISO 7150-1/2001, ,,Calitatea apei. Determinarea continutului de amoniu. Partea 1”.

Este o metodă spectrometrică, ce se bazează pe măsurarea la spectrofotometru a compusului chimic de culoare verde format prin reacția ionului amoniu cu ionii salicilat și hipoclorit în prezența nitroprusiatului de sodiu (reactivul colorat).

Analiza constă în măsurarea unui volum de probă de apă care se tratează cu reactiv colorat și dicloroizocianurat de sodiu, se omogenizează, se termostatează 60 de minute la o temperatură de 25 oC, apoi se măsoară la spectrofotometru absorbanța compusului de culoare verde format, la o lungime de undă de 660 nm, într-o cuvă cu drum optic de 10 mm sau 40 mm, utilizând o probă martor ca referință. Concentrația de azot amoniacal se calculează în funcție de volumul luat în lucru și se exprimă în mg N/l.

4.9. Determinarea azotiților (NO2-)

În condițiile lipsei oxigenului, datorită descompunerii substanțelor organice, în apele de suprafață pot să apară concentrații mari de azotiți.

Azotiții au fost determinați prin metoda spectrometrică, conform standardului SR EN ISO 26777:2002/C91:2006, ,,Calitatea apei. Determinarea conținutului de nitriți”.

Metoda prin spectrometrie constă din reacția ionilor nitrit prezenți în probă, la pH = 1,9 cu reactivul 4 – aminobenzen sulfonamidă în prezența acidului ortofosforic pentru a forma o sare de diazoniu, ce se prezintă ca un complex de culoare roșie, cu N- (1–naftil) etilendiamina- diclorhidrat. Se măsoară la spectrofotometru absorbanța compusului roșu la o lungime de undă de 540 nm.

Analiza se efectuează luând un volum de apă cunoscut în care se adaugă reactiv de culoare, se omogenizează și se lasă 20 de minute în repaus. După formarea compusului de culoare roșie (determinat de prezența azotiților în probă), se măsoară la spectrofotometru absorbanța probei de analizat la lungimea de undă de 540 nm, utilizând o probă martor (preparată în același mod, dar utilizând apa bidistilată în locul probei), ca referință. Concentrația de azotiți se calculează în funcție de volumul de apă luat în probă și se exprimă în mg N/l.

4.10. Determinarea azotaților (NO3 -)

Forma finală a oxidării azotului organic din apele de suprafață o reprezintă azotații. Prezența azotaților în apele de suprafață este determinată în principal de contactul apei cu solul bazinului hidrografic.

Azotații au fost determinați în conformitate cu standardul SR ISO 7890-3/2000, Calitatea Apei. Determinarea conținutului de azotați. Partea 3: Metoda spectrometrică cu acid sulfosalicilic”.

Metoda constă în măsurarea spectrofotometrică, la o lungime de undă de 415 nm, a absorbanței compusului galben format prin reacția acidului sulfosalicilic cu azotatul, urmată de tratarea cu soluție alcalină.

Analiza se efectuează prin introducerea unui volum de probă într-o capsulă de porțelan peste care se adaugă soluție de azidă de sodiu de concentrație 0,5 g/l și acid acetic de concentrație 17 mol/l. În continuare proba astfel pregătită se evaporă la sec pe o baie de apă, apoi se adaugă soluție de salicilat de sodiu 1 % și se evaporă din nou. După răcirea capsulei în mediul ambiant se adaugă acid sulfuric concentrat și se lasă să se dizolve reziduul din capsulă timp de zece minute, apoi se adaugă apă bidistilată și soluție alcalină (rolul soluției alcaline este de a înlătura interferențele cu azotiții). Amestecul format, un compus chimic de culoare galbenă, care indică prezența azotaților în probă, se citește la spectrofotometru, care măsoară absorbanța probei la o lungime de undă de 415 nm, utilizând o probă martor ca referință. Se calculează concentrația de azotați în funcție de volumul de apă luat în analiză, iar rezultatul se exprimă în mgN/l.

4.11. Determinarea azotului total

Azotul total se determină conform standardului SR EN ISO 11905/2003, Calitatea apei. Determinarea azotului. Partea 1: Metoda care folosește digestia oxidativă cu peroxidisulfat. Prin această metodă amoniacul liber, sărurile de amoniu, azotiții și mulți compuși organici cu azot prezenți în proba de apă sunt oxidați cantitativ la azotați, utilizând peroxidisulfat într-un sistem tampon alcalin prin fierbere la presiune ridicată într-un flacon închis.

Analiza constă din măsurarea unui volum de probă care se pune în flaconul de digestie, se adaugă reactivul oxidant, se închide ermetic, apoi se autoclavează la 120o C timp de 60 de minute. După autoclavare și răcire, proba se fotometrează la spectrofotometru folosind o cuvă de cuarț cu drum optic de 10 mm, la două lungimi de undă de 210 nm, respectiv 275 nm.

Fig. nr. 4.12.1. Măsurarea la spectrofotometru a amoniului, azotiților, azotaților și fosforului

4.12. Determinarea fosforului total

În apele de suprafață, fosforul provine din plantele și organismele moarte, sau poate proveni și din spălarea terenurilor agricole pe care au fost distribuite îngrășăminte minerale.

Determinarea fosforului total s-a efectuat conform standardului SR EN 6878/2005 – ,,Calitatea apei. Determinarea fosforului”.

Este o metodă spectrofotometrică care constă din reacția ionilor de fosfat cu o soluție acidă care conține ioni de molibdat și de stibiu pentru formarea unui complex fosfomolibdenic de stibiu. Complexul se reduce cu acid ascorbic pentru formarea unui complex de molibden puternic colorat albastru. Se măsoară la spectrofotometru absorbanța acestui complex pentru determinarea concentrației fosforului total.

Analiza conținutului de fosfor total se efectuează luând în lucru un volum maxim de 40 ml de probă, se adaugă 4 ml soluție de peroxodisulfat de potasiu, se închide flaconul ermetic și se autoclavează la 120 oC, timp de 60 de minute, după care proba se răcește și se tratează cu acid ascorbic și molibdat acid. Absorbanța comusului albastru format se măsoară la spectrofotometru, la lungimea de undă de 880 nm, utilizând o cuvă cu drum optic de 40 mm, față de o probă martor ca referință. Concentrația de fosfor total se raportează la volumul luat în analiză și se exprimă în mg/l.

Capitolul 5

INTERPRETAREA REZULTATELOR

Râul Hârtibaciu este analizat din punct de vedere al elementelor de calitate fizico-chimice generale care pot indica o poluare a apei râurilor, prin prisma valorilor înregistrate în cele trei secțiuni de control, pe parcursul unei perioade de zece ani, între anii 2010 – 2019.

Indicatorii fizico-chimici pe care i-am analizat în această lucrare sunt grupați pe categorii astfel: regimul chimic de oxigen, regimul chimic de nutrienți și regimul chimic de mineralizare.

Rezultatele sunt interpretate în conformitate cu Normativul privind clasificarea calității apelor de suprafață în vederea stabilirii stării ecologice a corpurilor de apă (aprobat prin Ordinul ministrului mediului și gospodăririi apelor nr. 161/2006, publicat în Monitorul Oficial al României, Partea I, nr. 151 din 13 iunie 2006). În Normativul 161/2006 se prevede încadrarea apelor de suprafață în cinci clase de calitate în funcție de valorile obținute la parametrii chimici generali care indică gradul de impurificare (tabelul nr.8).

Tabelul nr. 8. Elemente și standarde de calitate chimice și fizico-chimice în apă (Norm.161/2006)

5.1. Regimul chimic de oxigen

Pentru caracterizarea regimului de oxigen am analizat indicatorii specifici acestui regim: oxigenul dizolvat, consumul chimic de oxigen (CCO-Cr) și consumul biochimic de oxigen (CBO5).

Din punct de vedere al oxigenului dizolvat, valorile obținute pe tot parcursul studiului efectuat încadrează apele râului astfel: în secțiunea de control amonte Bărcuț (sectorul 1), secțiune reprezentativă pentru cursul superior, râul corespunde clasei I de calitate, întrucât valorile obținute se încadrează în intervalul [7,09 – 13,16] mg O2/l.

În secțiunea de control aval Agnita (sectorul 2), secțiune situată după orașul Agnita în sensul de curgere a râului spre vărsare, se constată o impurificare a apei și o variație destul de mare a concentrației de oxigen dizolvat. În această secțiune oxigenul prezintă valori cuprinse în intervalul [1,1 – 12,78] mg O2/l, valori ce încadrează râul în clasa a V-a de calitate.

În secțiunea de control Cornățel (sectorul 3), reprezentativă pentru cursul inferior al râului rezultatele obținute încadrează râul în clasa a II-a de calitate, cu valori cuprinse în intervalul [6,23 – 12,92] mg O2/l.

În figura nr. 5.1.1. este reprezentată grafic evoluția variațiilor concentrațiilor de oxigen dizolvat în cele trei sectoare de râu între anii 2010 – 2019. Se poate observa, analizând graficul, că cele mai mari variații ale oxigenului dizolvat sunt în sectorul 2 al râului.

Fig. nr. 5.1.1. Evoluția conținutului de oxigen dizolvat în intervalul 2010 – 2019 pe cele trei sectoare ale râului

Fig. nr. 5.1.2. Diferențieri ale conținutului de oxigen dizolvat în cele 4 campanii de observație

In reprezentarea grafică din figura nr. 5.1.2. se observă modul în care diferă concentrațiile de oxigen pe cele trei sectoare de râu în campaniile sezoniere de observație din perioada anilor 2010 – 2019. Urmărind graficele se observă faptul că în sectorul 2 al râului pe tot parcursul perioadei analizate cele mai mici concentrații de oxigen dizolvat se regăsesc în campania 3 (campania de vară) și campania 4 (campania de toamnă). Aici este de menționat faptul că oxigenul este influențat de temperatura apei, de aceea pot exista concentrații mai ridicate ale conținutului de oxigen dizolvat în perioada rece a anului, atunci când temperaturile sunt foarte scăzute, comparativ cu perioada mai caldă a anului când valorile oxigenului au o tendință de ușoară scădere. În același timp, concentrația redusă a oxigenului dizolvat în apa râului poate indica o poluare a apei. În secțiunea aval Agnita poluarea se datorează evacuărilor de ape uzate insuficient sau deloc epurate.

În ceea ce privește consumul chimic de oxigen (CCO-Cr), acest indicator exprimă încărcarea apei cu materie organică, ce se datorează fie descompunerii materiei organice din apă, fie deversărilor de ape menajere sau industriale în apa râului.

În secțiunea amonte Bărcuț (sectorul 1) valorile acestui indicator se situează între 7,0 și 23,2 mg O2/l, ceea ce face ca râul să se încadreze în clasa I – a de calitate pe tot parcursul celor zece ani de observație.

În secțiunea aval Agnita (sectorul 2), valorile acestui indicator sunt cuprinse între 10,24 mg O2/l (valoare minimă înregistrată în prima campanie din anul 2015) și 97,36 mg O2/l (valoarea maximă înregistrată în a patra campanie din anul 2012). În acest sector datorită poluării cu ape menajere orășenești și industriale crește concentrația materialelor organice, ceea ce duce la un consum excesiv de oxigen. Clasa de calitate, dată de indicatorul CCO-Cr, în acest sector al râului este clasa a III – a.

În secțiunea Cornățel (sectorul 3), consumul chimic de oxigen variază în intervalul [7,0 – 36,3 mg O2/l. Clasa de calitate dată de acest indicator este clasa a II – a.

Calitatea apei din punctul de vedere al consumului biochimic de oxigen (CBO5) este, de asemenea, variabilă. În secțiunea de control amonte Bărcuț valorile multianuale ale acestui indicator încadrează sectorul 1 în clasa I – a de calitate cu valori cuprinse în intervalul [0,83 – 3,0] mg O2/l.

În zona orașului Agnita, datorită valorilor mari înregistrate în campania a patra din anul 2012, calitatea apei râului trece în clasa a IV- a de calitate, cu valori multianuale cuprinse între [1,98 – 20,18] mg O2/ l.

La Cornățel, calitatea apei se îmbunătățește, trecând în clasa a II, cu valori multianuale cuprinse în intervalul [1,09 – 6,43] mg O2/l.

5.2. Regimul chimic de nutrienți

Pentru caracterizarea calității apei râului Hârtibaciu din punctul de vedere al regimului de nutrienți am analizat elementele biogene precum amoniu, azotiți, azotați, azotul total și fosforul.

În primul sector al râului, secțiunea Hârtibaciu amonte Bărcuț, valorile indicatorului amoniu s-au situat în intervalul [0,02 – 0,38] mg N/l în toată perioda studiată. Aceste valori încadrează apa râului în clasa I – a de calitate.

În sectorul al doilea, după orașul Agnita, calitatea apei râului se înrăutățește foarte mult, concentrațiile ionului amoniu atingând valori de până la 17,1 mg N/l în anul 2012, campania a patra, sau 14,87 mg N/l, valoare înregistrată în anul 2012 tot în campania a patra. Aceste concentrații mari ale ionului amoniu semnalează o puternică impurificare a apei care se datorează în primul rând deversărilor de ape uzate menajere și apoi datorită faptului că debitul apei la stația hidrometrică Agnita în acea perioadă a fost foarte redus avînd o medie lunară de 0,054 m3/s în luna octombrie a anului 2012 sau 0,027 m3/s în aceiași lună a anului 2014 când au fost prelevate probele de apă. Așadar aceste concentrații mari de amoniu încadrează râul în clasa a V – a de calitate.

În sectorul al treilea al râului, la Cornățel, calitatea apei dată de indicatorul amoniu se îmbunătățește considerabil datorită capacității de autoepurare naturală a râului. Cantitățile medii anuale de amoniu au variat între 0,09 și 0,31 mg N/l, cu o valoare maximă de 1,01 mg N/l în prima campanie din anul 2012. Datorită acestei valori clasa de calitate a apei râului este a II – a.

Azotiții (NO2-) reprezintă prima treaptă de oxidare a amoniului, iar prezența lor în apă poate indica o contaminare recentă.

În primul sector al râului calitatea apei dată de acest indicator este clasa I, dată de concentrațiile mici de azotiți, valori cuprinse în intervalul 0,001 și 0,015 mg N/l.

În al doilea sector, clasa de calitate este a IV-a, cu valori extreme ale concentrațiilor de azotiți care au oscilat între 0,017 și 0,305 mg N/l.

În al treilea sector, clasa de calitate trece din nou în a II-a, cu valori ale concentrației de azotiți cuprinse în intervalul 0,01 și 0,057 mg N/l.

Azotații (NO3-) reprezintă stadiul avansat de oxidare al amoniului și poate semnala o impurificare mai veche. Proveniența lor poate fi de natură organică (mineralizarea proteinelor) sau minerală.

În toate cele trei sectoare ale râului clasa de calitate dată de acest indicator este clasa I – a cu valori cuprinse în intervalul 0,02 – 1,59 mg N/l.

Azotul total este indicatorul care însumează azotul conținut în toți compușii chimici analizați mai sus și l-am considerat reprezentativ pentru exemplificare grafică.

Clasele de calitate date de azotul total în cele trei sectoare de râu sunt următoarele: clasa I – a de calitate cu valori cuprinse în intervalul 0,11 – 1,54 mg N/l pentru sectorul 1 și sectorul 3, iar pentru sectorul 2 clasa de calitate este a V – a, (stare chimică proastă) datorită valorilor mari ale azotului total, valori ce depăsesc limita de 16 mg N/l (limita maximă pentru clasa a IV – a). Aceste depășiri au fost înregistrate în anul 2012 (21,3 mg N/l) și în anul 2014 (16,95 mg N/l), în campania a patra de prelevare.

Fig. nr. 5.2.1. Evoluția conținutului de azot total în intervalul 2010 – 2019 pe cele trei sectoare de râu

În graficul din fig. nr. 5.2.1. se observă că în sectorul 2 al râului variațiile conținutului de azot total în perioada studiată sunt mult mai mari în comparație cu sectoarele 1 și 2.

Fig. nr. 5.2.2. Diferențieri ale conținutului de azot total în cele 4 campanii de observație

În graficele din figura nr. 5.2.3. sunt reprezentate diferențieri ale conținutului de azot total în cele 4 campanii sezoniere de observație efectuate între anii 2010 – 2019. În urma analizării acestor grafice se evidențiază faptul că azotul total în sectorul 2, secțiunea aval Agnita, are concentrații mari în toate cele 4 campanii, dar valorile maxime se regăsesc în campania 3, (campania de vară) și mai ales în campania 4 (campania de toamnă). Aceste valori foarte mari ale azotului se datorează surselor punctiforme de poluare (evacuările apelor uzate orășenești și industriale) pe fondul secetos al acelor luni când debitele apelor au fost extrem de mici atât în anul 2012 cât și în anul 2014.

Alături de compușii chimici cu azot din regimul de nutrienți mai fac parte și compușii fosforici. Evaluarea calității apei pentru a aprecia gradul de poluare sub influența acestor compuși cu fosfor se face prin determinarea indicatorilor ortofosfați și fosfor total.

Am urmărit evoluția indicatorului fosfor total, întrucât în acesta se regăsește și conținutul de ortofosfați.

Concentrațiile fosforului total în apa râului Hârtibaciu variază astfel: în primul sector valorile multianuale se situează în intervalul 0,01 și 0,11 mg P/l; clasa de calitate corespunzătoare acestor valori este clasa I.

În sectorul 2, valorile indicatorului sunt mult mai mari ceea ce face ca starea chimică de calitate a apei pe acest tronson să se înrăutățească foarte mult situându-se în clasa a V- a. Valorile maxime multianuale care dau această stare chimică proastă a sectorului 2 de râu au fost înregistrate în campania a patra din anul 2012 (4,41 mg P/l) și 2014 (1,79 mg P/l) motivația fiind aceiași ca și în cazul azotului total, debite foarte mici și evacuarea apelor uzate în râu.

În sectorul 3, starea chimică dată de acest indicator se îmbunătățește considerabil, trecând în clasa de calitate a I – a, valorile maxime multianuale ajungând la 0,2 mg P/l.

În fig. nr. 5.2.3. este reprezentată grafic evoluția pe parcursul celor zece ani de observații a conținutului de fosfor total. Urmărind graficul se observă în sectorul 2 al râului o creștere a concentrațiilor de fosfor în campaniile 3 și 4. În sectorul 1 și 2 variațiile conținutului de fosfor total sunt foarte mici în toată perioada studiată.

Fig. nr. 5.2.3. Evoluția conținutului de fosfor total în intervalul 2010 – 2019 pe cele trei sectoare de râu

În fig. nr. 5.2.4. cele patru grafice reprezintă diferențieri ale conținutului de fosfor total în campaniile sezoniere de observație.

Analizând aceste grafice se observă că în sectorul 2 sunt concentrații mai mari de fosfor în toată perioada studiului în toate campaniile de observație, în comparație cu sectorul 1 și 2, dar maximele s-au înregistrat în campania 3 și 4 (în 2012 și 2014). Acest lucru arată că poluarea apei cu fosfați sau fosfor total este mai pronunțată în lunile de vară și de toamnă mai ales atunci când debitele sunt foarte reduse.

Fig. nr. 5.2.4. Diferențieri ale conținutului de fosfor total în cele 4 campanii de observație

5.3. Regimul de mineralizare

Indicatorii regimului de mineralizare sunt reprezentați de substanțe de origine naturală, aceștia nefiind indicatori de poluare, dar analiza lor este importantă în general pentru determinarea utilizării apelor de suprafață în scop economic, în irigații sau în procesul de potabilizare.

Pentru caracterizarea regimului de mineralizare am analizat conductivitatea și reziduul fix, indicatori utilizați în general pentru aprecierea gradului de mineralizare a apei râurilor. Astfel, pe cele trei sectoare ale râului Hârtibaciu, în urma evaluării rezultatelor se constată că conductivitatea se încadrează în intervalul de valori: 374 – 1155 µS/cm, și nu sunt diferențe semnificative între cele trei sectoare de râu. În sectorul 1 valorile conductivității sunt în intervalul: 545 – 1135 µS/cm, în sectorul 2 între: 374 – 1155 µS/cm, iar în sectorul 3 între: 649 – 895 µS/cm.

Reziduul fix variază în același mod cu conductivitatea, iar valorile observate variază între limitele 277 și 855 mg/l pe întreg cursul râului. Repartizată pe sectoare variația este următoarea: în sectorul 1: valori cuprinse între 403 – 840 mg/l, în sectorul 2 valori cuprinse între: 277 – 855 mg/l, iar în sectorul 3 valorile sunt între: 480 – 662 mg/l.

În graficul din figura nr. 5.3.1. este reprezentată variația conținutului de reziduu fix pe cele trei sectoare ale râului Hârtibaciu în perioada anilor 2010 – 2019. Se observă faptul că între cele trei sectoare ale râului nu există diferențe semnificative.

Fig. nr. 5.3.1. Evoluția conținutului de reziduu fix în cele 4 campanii de observație

Indicatorul pH evidențiază caracterul acid sau bazic al apei. În perioada observațiilor, pe tot cursul râului Hârtibaciu valorile pH-ul apei se situează în intervalul 7,0 – 8,3 fară a exista variații semnificative pe cele trei sectoare ale râului. Aceste valori conduc la concluzia că apa râului are caracter ușor bazic și se încadrează în limitele prevăzute de normativul privind clasificarea calității apei râurilor, limite cuprise în intervalul [6,5 – 8,5] specifice apelor naturale.

Fig. nr. 5.3.2. Evoluția pH-ului în capaniile sezoniere de observație

Indicatorul duritate nu este menționat în normativul privind clasificarea calității apei. Am analizat acest indicator pentru importanța cunoașterii gradului de duritate în modul de utilizare al apei râului Hârtibaciu în diferite scopuri.

Indicatorul a fost determinat doar în sectoarele 2 și 3 ale cursului râului, întrucât pentru sectorul 1 nu au fost efectuate determinări de duritate în toți anii luați în studiu. Din analiza acestor date reiese faptul că, în apa râului Hârtibaciu în sectorul 2 și în sectorul 3, gradul de duritate totală variază între 13,14 și 34,06 o G. Aceste date caracterizează apa râului Hârtibaciu ca fiind o apă cu duritate medie spre mare.

CONCLUZII

Lucrarea reprezintă un studiu al regimului hidrologic și o analiză a calității apei râului Hârtibaciu, râu de podiș cu particularități datorate reliefului deluros, cu pante reduse ale terenurilor, numeroase meandre și albia săpată în depozite alcătuite din nisipuri argiloase și marnoase.

Analiza scurgerii apei s-a efectuat pentru perioada anilor 2010 – 2019 pe baza datelor hidrometrice colectate de la Stația hidrologică a S.G.A. Sibiu.

Procesul scurgerii apei este evidențiat în hidrografe și tabele care conțin debite medii, maxime și minime, lunare și anuale înregistrate la stația hidrometrică Agnita.

Prezentarea și interpretarea evoluției spațio-temporală a parametrilor chimici s-a făcut utilizând reprezentarea grafică pentru acei indicatori care indică poluare și dau clasa de calitate a secțiunilor de control.

Deși există o legătură între variația parametrilor chimici și variația debitelor de apă, nu se poate realiza o corelare directă între cele două, întrucăt probele de apă sunt probe momentane și debitul nu a fost măsurat în momentul prelevării apei.

Evaluarea stării de calitate chimică a apei râului am efectuat-o pentru o perioadă de zece ani (2010 – 2019), în trei secțiuni de control, de-a lungul cursului râului, de la izvor spre vărsare: secțiunea amonte Bărcuț (sectorul 1), secțiunea aval Agnita (sectorul 2) și secțiunea Cornățel (sectorul 3).

Stabilirea clasei de calitate am realizat-o în conformitate cu Normativul 161/2006 care prevede încadrarea apelor de suprafață în cinci clase de calitate.

În urma prelucrării rezultatelor parametrilor chimici analizați pentru evaluarea stării chimice de calitate a râului Hârtibaciu se desprind urmatoarele concluzii:

Secțiunea amonte Bărcuț (sectorul 1) – clasa de calitate I.

În această secțiune amplasată în amonte de localitatea Bărcuț (jud. Brașov) nu sunt surse de poluare, debitul apei este redus, viteza de curgere este mică, panta terenului este medie iar curgerea se face pe un pat argilos – lutos umbrit de vegetație lemnoasă și ierboasă.

Secțiunea aval Agnita (sectorul 2) – clasa de calitate V.

Clasa de calitate este dată de indicatorii oxigen dizolvat, azot total și fosfor total. În această secțiune, după ce colectează apele uzate evacuate direct sau insuficient epurate ale orașului Agnita râul devine poluat.

Menționez că până în anul 2015 orașul Agnita nu a dispus de o stație de epurare proprie, apele uzate menajere și industriale fiind evacuate direct în râul Hârtibaciu. După anul 2015, când a fost pusă în funcțiune stația de epurare a orașului, calitatea chimică a apei râului s-a îmbunătățit în general, trecând într-o stare chimică moderată, dar au existat în continuare indicii de poluare provenite din diferite alte surse.

Secțiunea Cornățel (sectorul 3) – clasa de calitate II.

În această secțiune situată la 24 de km aval Agnita, datorită lipsei unor surse importante de poluare se remarcă începutul procesului de autoepurare favorizat de condițiile hidrografice (pantă redusă, albie adâncă, curs lent) și de un climat favorabil unei activități biologice intense.

În această lucrare am realizat o clasificare a calității apei râului Hârtibaciu din punct de vedere chimic. Prin analiza spațială făcută de-a lungul Hârtibaciului, se constată o variație a calității chimice a apei. Prin analiza temporală a indicatorilor de calitate, am sesizat o îmbunătățire după anul 2015. Aceasta se datorează în mare parte punerii în funcțiune a stațiilor de epurare în multe din localitățile din această zonă și a planului de monitorizare a parametrilor fizico-chimici și biologici, monitorizare realizată de Sistemul de Gospodărire a Apelor Sibiu.

Pentru stabilirea stării ecologice a râului pe lângă evaluarea stării de calitate chimică este necesară și evaluarea elementelor de calitate biologică, a indicatorilor hidromorfologici și a poluanților specifici.

În contextul schimbărilor climatice la nivel global, apa, cea mai importantă resursă naturală fără de care viața nu ar fi posibilă, necesită acțiuni concrete și eficiente pentru protecția și prevenire degradării calității acesteia.

În acest sens politica Uniunii Europene prin Directiva – cadru privind apa stabilește un cadru pentru protecția apelor care urmărește să prevină și să reducă poluarea, să promoveze utilizarea sustenabilă pe termen lung a resurselor de apă. Aceasta directivă este transpusă și completată de legislația specifică a țării noastre.

Râul Hârtibaciu la Agnita (original)

BIBLIOGRAFIE

Barnea, M., Papadopol, C., (1975), Poluarea și protecția Mediului, Edit. Științifică și Enciclopedică, București.

Diaconu, C., (1965), Hidrologia, Edit. Didactică și Pedagogică, București.

Diaconu, C., Șerban, P., (1994), Sinteze si regionalizări hidrologice, Edit. Tehnică București.

Gârbacea, V., (1961), Evoluția rețelei hidrografice din partea de nord-est a Podișului Transilvaniei, fasc. 1, Cluj.

Ghimicescu, G., Hancu, I., (1974), Chimia și controlul poluării apei, Edit. Tehnică, București.

Grecu, F., (1992), Bazinul Hârtibaciului – Elemente de morfohidrografie, Edit. Academiei Române, București.

Grecu, F., (1997), Alunecările de teren de la Cornățel (Podișul Hârtibaciului), Comunicări de geografie, vol. I, Edit. Universității, București.

Grecu, F., Mărculeț, I., Mărculeț, C., Dobre, R., (2008), Podișul Transilvaniei de Sud și unitățile limitrofe, Edit. Universității, Bucuresti.

Ionescu, T., (1967), Analiza apelor, Edit. Tehnică, București.

Pârvu, C., (1980), Ecosisteme din România, Edit. Ceres, București.

Pișota, I., Buta, I., (1970), Hidrologie generală, Edit. Didactică și Pedagogică, București.

Pișota, I., Zaharia L., (2002), Hidrologie, Edit. Universității, București.

Pișota, I., Diaconu, D., Zaharia, L., (2005), Hidrologie, Edit. Universitară, București.

Posea, G., (1969), Caracterele generale și etapele de evoluție ale reliefului de văi din România, în Probleme de geomorfologia României, vol. I, 1962, Edit. Universității, București.

Posea, G., (2002), Geomorfologia României, Edit. Fundației România de Mâine, București.

Posea, G., Grigore, M., Popescu, N., Ielenicz, M., (1976), Geomorfologie, Edit. Didactică și Pedagogică, București.

Rodeanu, I., (1962), Observări morfologice la zona de contact a bazinelor Oltului și Mureșului în regiunea Sibiului, Lucr. Instit. Geogr., vol. II, Cluj-Napoca.

Sorocovschi, V., (2004), Hidrologia uscatului, Edit. Casa Cărții de Știință, Cluj-Napoca.

Ujvari, I., (1972), Geografia apelor Romaniei, Edit. Științifică, București.

Varduca, A., (2000), Protecția calității apelor, Edit. HGA, București.

Zăvoianu, I., (1978), Morfometria bazinelor hidrografice, Edit. Academiei, București.

*** (1992), Atlasul Cadastrului Apelor din România, CSA București.

*** (1983), Geografia României, vol. I, Geografia Fizică, Edit. Academiei, Bucuresti.

*** (1987), Geografia României, vol. III, Carpații și Depresiunea Transilvaniei, Edit. Academiei, București.

*** (1968), Harta geologică 1: 200.000, Foaia Sibiu, Institutul geologic, București.

*** (1979), Harta Solurilor, Foaia Sibiu, actualizată cu SRTS, 2003, București.

*** (1971), Râurile Romaniei, (Monografie hidrologică), IMH, București.

Sistemul de Gospodărire a Apelor Sibiu

Standarde:

ISO 15705/2002, Calitatea apei. Determinarea consumului chimic de oxigen. Metoda la scară mică cu tuburi închise.

SR EN 872/2005, Calitatea apei. Determinarea Ph-ului.

SR EN 27888/1997, Calitatea apei. Determinarea conductivității electrice.

SR EN 6878 / 2005, Calitatea apei. Determinarea fosforului.

SR ISO 7150-1/2001, Calitatea apei. Determinarea continutului de amoniu, Partea 1.

SR ISO 7890-3 / 2000, Calitatea Apei. Determinarea conținutului de azotați. Partea 3: Metoda spectrometrică cu acid sulfosalicilic.

SR ISO 6059/2008, Calitatea apei. Determinarea sumei de calciu și magneziu.

SR EN ISO 5814/ 2013, Calitatea apei, Determinarea conținutului de oxigen. Metoda electrochimică cu sondă.

SR EN ISO 1899-2/2002, Calitatea apei. Determinarea conținutului de oxigen după n zile (CBOn). Metoda pentru probe nediluate.

SR EN ISO 26777:2002/C91:2006, Calitatea apei. Determinarea conținutului de nitriți.

SR ISO 5667-6/2009, Calitatea apei. Prelevare. Partea 6: Ghid pentru prelevarea probelor din râuri și alte cursuri de apă.

http://www.rowater.ro,

www.rowater.ro > Legislatie,

http://www.rowater.ro/SCAR/Directiva%20Cadru.aspx-,

https://ro.wikipedia.org/wiki/Podișul_Hârtibaciului,

http://www. mie.ro › amenajarea_teritoriului › patz_valea_hartibaciului › faza1,