Cercetări Hidrobiologice Asupra Râului Cotmeana

UNIVERSITATEA DIN PITEȘTI

FACULTATEA DE ȘTIINȚE

LUCRARE DE LICENȚĂ

Coordonator științific

Lect.univ.dr. Truță Alina

Absolvent

Udroiu Doina Maria Anisia

2016

UNIVERSITATEA DIN PITEȘTI

FACULTATEA DE ȘTIINȚE

Specializarea BIOLOGIE

CERCETĂRI HIDROBIOLOGICE ASUPRA RÂULUI COTMEANA

Coordonator științific

Lect.univ.dr. Truță Alina

Absolvent

Udroiu Doina Maria Anisia

2016

INTRODUCERE

Deși cantitățile de apă pe planeta noastră sunt mari, totuși sursele de apă care pot fi utilizate pentru consumul uman, animal sau utilizări industriale sunt limitate, având în vedere cantitățile mari de apă cu salinitate ridicată sau pe cele blocate sub formă de ghețari. Distribuția inegală a apei pe suprafața globului conduce la probleme de alimentare cu apă în zonele intens populate și cu industrii dezvoltate.

Apa este componenta fundamentală a materiei vii, reprezentând, în medie, 80%. Astfel, în organismul animalelor, procentul de apă este de 60-70%, la microorganisme 50%, în alimente procentul de apă este variabil: 65% carne, 85% mere, 90 % lapte și 95% roșii. Valori foarte mari ale conținutului de apă de până la 98% se întâlnesc la organismele marine. În aceeași măsură în care este necesară, pentru existența și evoluția materiei vii, sub toate formele sale, apa este o componentă foarte valoroasă pentru activitățile umane, având o contribuție importantă în dezvoltarea societății.

Apa are o importanță foarte mare pentru existența vieții. Fără apă nu ar putea exista nici omul, nici animalele, nici plantele. În organism apa intră în compoziția organelor, țesuturilor și lichidelor biologice. Ea dizolvă și transportă substanțele asimilate și dezasimilate; menține constantă concentrația sărurilor în organism și, evaporându-se pe suprafața corpului, ia parte la reglarea temperaturii.

Apa este cea mai răspândită substanță compusă și reprezintă trei sferturi din suprafața globului terestru. Ca și aerul, ea constituie factorul principal al menținerii vieții pe pământ.

Apa este o resursă naturală esențială cu rol multiplu în viața economică.

În natură apa urmează un circuit. Se poate vorbi despre apă de ploaie, apa râurilor și izvoarelor, apa de mare, etc.

CAPITOLUL I

CARACTERIZAREA APELELOR

I.1. APELE DE SUPRAFAȚĂ

În categoria surselor de suprafață sunt cuprinse râurile, lacurile, mările și oceanele, precum și apa meteorică. Dintre acestea se folosesc în mod obișnuit ca surse pentru alimentările cu apă numai râurile și lacurile; celelalte nu pot fi utilizate decât în mod excepțional, deoarece fie că au un grad ridicat de mineralizare (mările și oceanele), costul tratării acestor ape fiind încă extrem de ridicat, fie datorită cantităților de apă foarte reduse ce pot fi captate și lipsei aproape totale de săruri dizolvate (apă meteorică).

Râurile sunt ape care curg la suprafața solului; fiind în contact direct cu atmosfera, apa suferă variații mari de temperatură ân cursului anului (în România 0°-20°). Pe de altă parte, râul colectează toate apele care se scurg la suprafața bazinului hidrografic, ceea ce contribuie la înrăutățirea caracteristicilor sale calitative fizice, chimice și bacteriologice.

Cele trei mari categorii de substanțe conținute în apele de suprafață sunt:

– mineralele care provin din litosferăm prin procesele naturale de degradare a rocilor sau prin activitățile antropice;

– substanțele organice provenite din resturi ale organsimelor vegetale și animale și din sursele antropice de poluare (producția deteregenților, a pesticidelor, a medicamentelor și din apele menajere evacuate în receptorii naturali fără a fi epurate);

– gaze dizolvate (oxigen, azot, dioxid de carbon și de sulf) care provin în principal din atmosferă, cu care apa este în contact, sau din reacțiile chimice care au loc în apă.

Calitatea apelor de suprafață se definește ca ansamblul convențional de caracteristici fizice, chimice, biologice și bacteriologice, exprimate valoric, care permit încadrarea într-o anumită categorie, ea căpătând astfel de însușirea de a servi unui anumit scop.

Capacitatea apei de a dizvolva compuși minerali și organici este foarte importantă pentru dezvoltarea ecosistemelor acvatice. Astfel, în apă se găsește întotdeauna material anorganic în stare solvită care este transformat în substanțe organice de către viețuitoarele vegetale microscopice care plutesc în masa apei alcătuid fitoplancton-ul, prima verigă a lanțului trofic (Chiriac, 1965).

Primele secțiuni de monitorizare a calității apelor de suprafață datează de la sfârșitul secolului al XIX-lea, începului secolului XX și au fost înființate la Sevastopol (1871-Ucrania), New York (1876-S.U.A.) și Poln (1890-Germania) în scopul cercetării proprietăților chimice ale apei, densitatea planctonului și compoziția faunei acvatice.

Tot în această perioadă se elaborează o primă clasificare generală a apelor de suprafață (Thienemann, Nauman, 1919), se studiază capacitatea de autoepurare a apelor și se stabilesc grade de poluare în funcție de organismele acvatice (Kolkwitz, 1909).

În țara noastră, primele cercetări ale vieții acvatice au fost concretizate în lucrarea ”Fauna ihtiologică a României” (1908), elaborată de marele cercetător Grigore Antipa iar preocupări privind impurificarea apelor de suprafață au fost înregistrate mai târziu, Antonescu C.S., subliniind influența apelor uzate asupra organismelor din râurilor receptoare (Gavrilescu, 2006).

Rezultatele studiului peștilor dulcicoli și marini din țara noastră relizat de academicianul Bănărescu P. (1964) sunt folosite și astăzi prin prisma limitelor de distribuție spațială realizate în funcție de vulnerabilitatea la concentrațiile chimice ale apei și la valoarea parametrilor fizici ai acesteia (temperatura, pH, duritate). De aceea, apa râurilor poate fi folosită într-o alimentare cu apă numai după o prealabilă corectare a calităților, ceea ce mărește costul apei.

Cu toate aceste devantaje, râurile sunt folosite pentru alimentarea cu apă a orașelor și a industriilor, ori de câte ori sursele subterane au debit insuficient, sau în cazul când captarea acestora conduce la soluții mai puțin economice decât captarea apei de râu.

În cazul orașelor mari și al industriilor cu consum de apă ridicat, râurile sunt singura sursă care poate satisface nevoile de apă chiar în perioadele de secetă.

Pentru că un râu să poate fi folosit ca sursă de alimentare cu apă, trebuie ca debitul minim al râului să fie suficient pentru acoperirea necesarului de apă pentru alimentare, ținând seama și de celelalte folosințe ale râului (navigație, irigații, producere de energie electrică, etc.), iar calitatea apei râului trebuie să satisfacă anumite condiții sub raport chimic și bacteriologic. Deși apa de râu se tratează înaintede a fi folosită, totuși trebuie știut că nu se poate obține în condiții economice o apă potabilă de râu care a fost impurificată peste anumite limite. Pe lângă acestea, condițiile în care se realizează construcțiile de captare a apei trebuie să permită asigurarea continuitățiiîn exploatare. Trebuie să se aibe în vedere faptul că amplasarea unor construcții în albia râului poate să conducă la moficarea albiei râului și deci la schimbarea condițiilor de folosire a râului pentru alte scopuri (navigație, plutărit, etc.). De asemenea, acestea pot influența defavorabil chiar asupra stabilității construcțiilor de captare.

Pentru asigurarea acestor condiții, trebuie să se studieze temeinic toți factorii care influențează regimul râului atât înainte, cât și după execuția construcțiilor de captare.

Pentru construcțiile mari de captare a apei de râu va trebui să se recurgă la studii pe modele în laboratoarele hidrotehnice, pentru a se stabili amplasamentul și forma optimă a dispozitivului de captare a pei, precum și lucrările de amenajare și consolidare a albiei.

În privința calității, apa din lacuri este în general mai bună calitativ decât apa râurilor, atât sub raportul limpidității, cât și sub raportul temperaturii și al conținutului de bacterii. Totuși, apa lacurilor prezintă unele dezavantaja calitative ca urmare a dezvoltării accentuate a algelor și protozoarelor, care dau apei un miros neplăcut și conduc la creșterea conținutului în apă a unor substanțe chimice: fier, mangan, substanțe organice, etc.

Sub raport cantitativ, pentru ca un lac să poată servi pentru alimentarea cu apă potabilă sau industrială, trebuie ca debitul care intră în lac pe intervalul de timp cât lacul poate realiza compensarea debitelor, să fie mai mare decât debitul care trebuie să fie captat.

I.2. APELE SUBTERANE

Prin ape subterane se înțeleg stratele întinse de apă, care circulă în porii și fisurile rocilor, în interiorul scoarței terestre. În anumite condiții hidrogeologice, apele subterane pot ieși la suprafața terenului sub formă de izvoare.

Apa subterană provine fie din infiltrația directă a precipitațiilor atmosferice, fie din infiltrarea apei de suprafață prin malurile permeabile ale râurilor și lacurilor; aceasta poartă denumirea de apă vadoasă. O mică parte din apa subterană provine din condensarea vaporilor de apă, în porii rocilor subterane; aceasta poartă denumirea de apă juvenilă.

O parte din apa care se află în interiorul scoarței terestre circulă în porii și fisurilor rocilor, iar o altă parte este reținută prin forțele de atracție moleculară, la suprafața granulelor care constitutie stratul acvifer.

Prin lucrările de captare se poate prinde numai apa subterană care circulă liber.

Pentru a se putea forma un strat de apă subterană, trebuie să fie îndeplinite anumite condiții hidrogeologice favorabile și anume să existe un strat impermeabil continuu (stratul de bază), peste care să se afle un strat permeabil de pietriș, nisip sau rocă fisurată, în legătură cu suprafața terenului. Stratul impermeabil de bază prezintă în general forma de albie, limitând astfel lateral bazinul subteran al stratului acvifer.

Bazinul subteran al stratului acvifer nu coincide aproape niciodată cu bazinul hidrografic de la suprafața terenului, care este limitat de cumpăna apelor. De acee, de cele mai multe ori stratul acvife se alimentează prin infiltrație, atât din bazinul hidrografic de la suprafață cât și din bazinele hidrografice vecine. Această situație este întâlnită frecvent la masivele de carst, în care apa circulă în fisurile rocilor și poate să apară sub formă de izvoare la depărtări mari, în văi diferite de cele în care s-a infiltrat apa la suprafață.

Stratele de apă subterană fiind alimentate aproape integral de precipitațiile atmosferice, fie direct, fie prin intermediul râurilor și al lacurilor, debitul și nivelurile acestora vor urmări, în general, variația în timp a precipitațiilor, cu o întârziere, care se datoreză timpului de infiltrare și duratei de circulație a apei prin pământ până la locul considerat al sursei. Deoarece viteza de mișcare a apei subterane este mică ( de ordinul metrilor pe zi și chiar mai puțin), întârzierea în producerea maximelor și minimelor de debit și de nivel, față de perioadele corespunzătoare de precipitații abundente, respectiv de secetă, este de ordinul săptămânilor sau chiar al lunilor. Cu cât bazinul subteran este mai întins, cu atât este mai mare decalajul amintit.

Partea din precipitații care ajunge la stratul de apă subterană este cu atât mai mare cu cât evaporația la suprafața solului este mai redusă și cu cât permeabilitatea stratelor de pământ de deasupra stratului acvifer este mai mare.

Evaportația este influențată de factorii climatici (temperatura și umiditatea aerului, viteza curenților de aer), de gradul de saturație cu apă a solului, de mărimea porilor pământului, precum și de gradul de acoperire cu vegetație a pământului.

Astfel, spre exemplu când pământul este lipsit de vegetație, afânat și saturat cu apă, cum este cazul terenurilor arate în urma unei ploi torențiale, evaporația este foarte pronunțată și aproximativ de același ordin de mărime cu evaporațoa care se produce la suprafața mărilor. De asemenea, finețea porilor pământului înlesnește evaporația, pentru că permite ridicarea apei subterane prin capilaritate.

Dimpotrivă, terenurile alcătuite din nisipuri silicoase aspre și din pietrișuri, sunt nefavorabile fenomenului de evaporare și permit o ușoară infiltrare a apei în subsol. De asemenea, regiunile acoperite cu vegetație rețin cu ușurință apa din precipitații și asigură o alimentare abundentă a stratelor de apă subterană, deși o oareccare parte din apă se pierde prin evaporare la suprafața frunzelor.

Apa subterană poate circula în porii nisipurilor și pietrișurilor și atunci stratele acvifere sunt continue, în sensul că în orice punct al ariei bazinului hidrogeologic se poate găsi apă în stratul acvifer. În cazul când apa subterană circulă în fisurile sau crăpăturile rocilor calcaroase, stratele acvifere sunt denimite discontinue, în sensul că apa poate fi găsită numai în anumite puncte favorabile ale scoarței, în interiorul bazinului hidrogeologic considerat.

Sursele de apă subterană pot fi cu nivel liber (sau freatic) și sub presiune. Un strat acvifer este cu nivel liber în cazul când la executarea unui foraj, apa rămâne la nivelul la care a fost întâlnită; stratele acvifere mai adânci, sunt, în general, sub presiune, fapt constatat la executarea unui foraj, prin ridicare apei la un nivel superior celui la care a fost întâlnită. Stratul de apă subterană se numește artezian dacă apa din foraj ajunge în mod natural la suprafața terenului și ascendent, dacă nivelul apei rămâne în foraj sub nivelul terenului.

CAPITOLUL II

POLUAREA APELOR DE SUPRAFAȚĂ

II.1 CONSIDERAȚII GENERALE

Din circuitul apei dulci în natură putem deduce faptul că aproximativ jumătate din apa precipitațiilor este recuperată din sol și din păduri, peste 40% este primită de apele libere, iar restul se infiltrează în sol. Subiectul apelor curate este de maximă actulitate mai ales datorită activității antropice care este tot mai accentuată.

Apele de suprafață colorate datorită prezenței argilelor (Fig. II.1.) și acizilor humici la viituri și când șiroiesc torentele purtând cu ele pământ, nu sunt considerate poluate, această stare judecându-se numai în funcție de substanțele care sunt deversate în ele și în funcție de destinația apei. Evident că există o diferență între calitatea surselor naturale de apă și calitatea apei solicitate de diferiții consumatori (potabilă, industrială, de irigații, etc).

Figura II.1. Crișul Repede colorat datorită prezenței argilelor

http://jurnaluldenordvest.ro/wp-content/uploads/2013/08/crisu-poluar.jpg

Calitatea apelor naturale este în strânsă legătură cu ansamblul substanțelor minerale și organice, a gazelor dizolvate, de particulele în suspensie și organismele vii prezente. Majoritatea substanțelor care se găsesc în apele naturale, într-o cantitate suficientă pentru a influența calitatea lor, nu se găsesc simultan, cu atât mai mult cu cât coexistența unora dintre acestea este incompatibilă cu echilibrul chimic prezent în apă.

Trebuie precizat faptul că apele de suprafață prezintă o anumită capacitate de autoepurare ce este specifică fiecărui curs de râu. Aceasta capacitate a fiecărui râu deseori este depăsită în contextul actual, iar când un anumit prag de poluare este depășit și râul prin mecanismele complexe de autoepurare nu poate face apare distrugerea ecosistemului la concentrații mai ridicate și vorbim despre poluarea apelor de suprafață.

Poluarea cursurilor de ape este citată în literatura de specialitate ca fiind de dată destul de recentă, ea constituind o rezultantă a înființării marii industrii și a masivei rețele de ape menajere.

II.2. SURSE DE POLUARE A APELOR DE SUPRAFAȚĂ

Poluarea apei curgatoare este de obicei invizibila deoarece agenții poluanți se dizolva în apa. Oricum, există și excepții cum ar fi detergenții care produc spumă, sau țițeiul și reziduurile netratate care plutesc la suprafață. Toți agenții poluanți pot fi detectați în laboratoare prin teste biochimice standardizate. Din aceste teste rezultă un nivel care determină gradul de extindere al poluării și cel de puritate relativă a apei.

Sursele care produc poluarea apelor de suprafață sunt următoarele: surse de poluare organizate și neorganizate.

Sursele de poluare organizate sunt reprezentate de ape uzate provenite de la diverse activități:

– ape uzate menajere ce rezultă din utilizarea apei în locuințe, instituții publice, băi, spălătorii, școli, unități comerciale, alimentație publică. Se apreciază cantitatea de apă potabilă pentru o persoană la circa 100 litri. Aceste ape sunt poluate cu substanțe organice (detergenți, produse petroliere, pesticide), substanțe minerale (cloruri, amoniac), germeni patogeni, paraziți;

– ape uzate industriale, ce rezultă din diferite procese de fabricație și constituie cea mai nocivă categorie de poluare. Caracteristica esențială a acestor ape o constituie varietatea mare de poluanți și nocivitatea lor crescută.

Principalele surse industriale sunt:

industria minieră (preparearea minereurilor metalifere și nemetalifere, extracția și prepararea cărbunelui, a minereurilor radioactive). Aceste ape au un conținut mare de metale grele, particule în suspensie, produși organici utilizați la flotare, substanțe radioactive;

industria metalurgică, de unde rezultă ape poluate cu suspensii insolubile, metale grele, fenoli, cianuri, sulfați;

industria chimică, de unde rezultă în apă suspensii, acizi, hidroxizi, săruri, fenoli, coloranți, detergenți, pesticide;

industria de celuloză și hârtie, apele uzate conțin substanțe organice, compuși cu sulf, coloranți cu lignină;

industria alimentară, deversează în apă substanțe organice, compuși cu azot, grăsimi, germeni patogeni.

– ape uzate agrozootehnie provenite din:

agricultură, ce conțin îngrășăminte, suspensii, pesticide, erbicide, fungicide, antidăunători;

zootehnie, ce conțin substanțe organice, agenți patogeni, hormoni sau inhibitori de creștere, deparazitanți.

Sursele de poluare neorganizate care produc o poluare difuză, greu de stabilit și de stăpânit sunt reprezentate prin ape meteorice (ploi, zăpadă), care prin spălarea atmosfere și a solului contaminat pot conține substanțe organice sau minerale, germeni patogeni, paraziți, substanțe toxice, substanțe radioactive.

Există puțini poluanți naturali. Solul conține anumiți fertilizatori, cum ar fi nitrații care în timpul lucrărilor agricole sau în decursul iernilor pot migra la suprafață. În sol se mai găsesc fosfați, aluminiu, magneziu care pot provoca dificultăți vieții acvatice. Însă aceste scurgeri naturale sau semi-naturale de poluanți sunt insignifiante în comparație cu cele produse de om.

Fermierii introduc în mediu o gamă întreagă de substanțe chimice printre care se pot enumera: erbicide, insecticide, acaricide, fungicide, antidăunători, hormoni de creștere și deparazitanți pentru animale care, luate împreună, conțin aproximativ 450 de substanțe chimice numite biocizi.

Se împrăștie fosfați, nitrați sau îngrășăminte complexe pe terenuri pentru a stimula dezvoltarea plantelor, apar scurgeri de lichide toxice din silozuri sau din fermele de animele. De asemenea, produsele farmaceutice utilizate în agricultură, cum ar fi antibioticele, hormonii, inhibitorii, dezinfectanții pot polua și ele apele.

II.3. TIPURI DE POLUARE A APELOR DE SUPRAFAȚĂ

Poluarea apelor de suprafață poate afecta următoarele proprietăți ale apei: organoleptice și fizice, chimice și biologice. (Zamfir, 1974)

Poluările care afectează proprietățile organoleptice și fizice ale ape:

– poluarea prin substanțe degradabile care consumă până la epuizare oxigenul solvit, distruge peștele și produce mirosuri obiecționale;

– poluarea prin substanțe solide, fie de natură anorganică determinând
înnisipări și înnămoliri, fie prin substanțe organice favorizând depozitări de nămol ce fermentează și se ridică la suprafața apei sub formă de spume plutitoare;

– poluare prin uleiuri, coloranți, descărcări de ape tulburi ce modifică aspectul fizic al apei.

Poluările care afectează proprietățile biologice sau chimice:

– poluări prin compuși toxici, ca metale grele, plumb, cupru, staniu, zinc, fier, antimoniu, crom, cianuri;

– poluarea prin compuși organici nedegradabili sau greu degradabili biologic ca detergenți, pesticide, antibiotice, medicamente, etc. care pot avea proprietăți fizice și chimice nedorite sau pot conferi gusturi și mirosuri apei;

– poluarea cu substanțe nutritive pentru plante (azot, fosfor, potasiu, etc.) care pot stimula dezvoltarea plantelor, algelor și planctonului, cu consecințe defavorabile asupra calității apei și desfășurării proceselor de tratare în scop potabil. Acești poluanți se pot adăuga la cei aflați în efluenții reziduali epurați convențional;

– poluare prin săruri organice, care ridică gradul de salinitate al apei. Acestea pot proveni de la sondele de petrol, de la drenarea solurilor agricole sărăturate, etc;

– poluarea cu germeni microbieni, virusuri și paraziți.

Trebuie punctat faptul că apele reziduale antropice pot cauza doar anumite poluări de tipul celor de mai sus, iar apele reziduale industriale pot induce toate tipurile de poluări.

Încărcate mereu de deșeuri multiple, de la cele industriale, agricole sau ca rezultat al activității umane, apele de suprafață nu reușesc în ciclul natural să-și restabilească echilibrul inițial.

II.3.1. Poluarea apelor de suprafață cu reziduuri din industria petrochimică

Când vorbim despre poluarea apelor de suprafață cu reziduuri petroliere trebuie specificat faptul că este deosebit de greu de a fi remediată. Aceste reziduuri de petrol ajung în apele de suprafață prin multiple moduri și în special prin deversarea de ape reziduale din industria petrochimică. Nu trebuie omisă nici diversele deversări, de cele mai multe ori accidentale ale schelelor de extracție a petrolului. Cantitățile de apă deversate de industria petrochimică sunt destul de mari, cantitatea de efluent fiind dependentă de producția rafinăriilor.

Influența acestor ape reziduale asupra bazinelor naturale receptoare este diferită, după cum arăta MOSEVICI citat de ZAMFIR (1979), stabilindu-se 3 categorii de impurificare și anume:

– modificarea intensă a proprietăților fizice ale apei determinând apariția de pelicule la suprafață și miros puternic de petrol. Conținutul de oxigen dizolvat, oxidabilitatea, procesele de mineralizare a azotului și materiei organice sunt influențate major;

– modificarea proprietăților fizice ale apei, care se resimte într-o măsură mai mică asupra regimului oxigenului dizolvat, oxidabilității, proceselor de mineralizare, etc, prezența peliculelor de petrol fiind întâmplătoare;

– proprietățile fizice chimice ale apei nu sunt modificate. Se înregistrează doar un conținut ușor mai mare de substanțe organice provenite din descompunerea petrolului de microorganisme și care se dizolvă în solvenți organici, în comparație cu zonele nepoluate.

Apele de suprafață în care se deversează apele reziduale din industria petrochimică conțin organisme acvatice al căror comportament este dependent de calitatea acestora. Peștii sunt organismele ce constituie segmentul cel mai sensibil (Fig. II.2.). Aceștia chiar evită zonele cu un anumit grad de poluare, le părăsesc imediat.

Figura II.2. Consecințe ale poluării cu țiței a râului Cotmeana

http://www.ziare.com/articole/poluare+petrol+arges

II.3.2. Poluarea cu fenoli a apelor de suprafață

Fenolii sunt derivați hidroxilați ai hidrocarburilor benzenice la care gruparea hidroxilică OH este legată direct de nucleu, cel mai simplu reprezentant al acestei grupe de compuși fiind chiarfenolul.

Datorită faptului că atomii de hidrogen ai nucleului se pot substitui ușor, fenolii prezintă proprietăți acide și o reactivitate mare. În prezența ionilor de clor, substituția dă naștere unor compuși cu miros și gust specific de farmacie, reacție care are loc și în prezența unor urme de fenoli în apă.

Dintre compușii care iau naștere în prezența clorului, conferă apei gust și miros neplăcut doar monofenolii clorurați, în timp ce fenolii polihidroxilați și clorurați nu conferă apei gustul caracteristic nici la 0,5 mg/l.

Sursele multiple din care pot proveni fenolii, persistența lor în apă, dificultatea eliminării lor, gustul și mirosul particular pe care-l conferă și nu în ultimul rând efectul asupra nișei umane, sunt tot atâtea probleme pe care le ridică aceste substanțe cu o structură chimică care variază de la simplu la foarte complex.

Fenolii ajung în apele de suprafață prin intermediul apelor reziduale deversate din industrie cea petrochimică având un aport substanțial.

Trebuie specificat faptul că apele reziduale menajere constituie una dintre sursele deloc neglijabile de fenoli. Astfel, THIELEMANN (1968) citat de ZAMFIR (1979), arăta că pe cap de locuitor se elimină zilnic până la 0,15 mg fenoli/l urină.

Persistența relativ îndelungată a compușilor fenolici în apele de suprafață, chiar în condiții favorabile de degradare (floră microbiană adecvată, temperatură, reacție) impune o atenție sporită față de această noxă, efectul îndelungat asupra nișei umane nefiind elucidat nici în prezent.

II.3.3. Poluarea apelor de suprafață cu detergenți

Detergentul este un produs complex folosit în procesul de detergență, ce conține alături de surfactant și alte componente ca agenți de condiționare (polifosfati, carbonat de sodiu, perborat de sodiu) și aditivi de detergență (enzime – amilaze, lipaze, celulaze; agenți de albire; polimeri pentru împiedicarea repunerii murdăriei; polimeri pentru inhibare a transferului de culoare), și auxiliari (antistatici, parfumuri și coloranți, antispumanți). Surfactanții sunt o clasă de agenți superficiali activi sau agenți activi de suprafață, incluzând agenți de udare, de emulsionare și componente cu proprietăți detergente. Surfactanții pot fi neionici și ionici.

Detergenții sunt substanțe care posedă proprietăți de curățire. Deși diferă mult unii de alții din punct de vedere fizic și chimic, ei au caracterul comun de a scădea tensiunea superficială a lichidelor în care sunt dizolvați, motiv pentru care sunt denumiți și agenți de suprafață.

Substanțele componente ale detergenților care ajung în apele reziduale și cu acestea în sursele de apă provin din:

a) diversele întreprinderi industriale care folosesc detergenții sintetici (întreprinderi textile, de pielărie, vopsire etc.) sau care prepară detergenți;

b) folosirea menajeră a detergenților și utilizarea lor pentru curățirea străzilor;

c) terenurile agricole tratate cu insecticide ori fungicide care conțin detergenți.

Detergenții sintetici: – provoacă o sedimentare mai redusă a substanțelor în suspensie; – favorizează menținerea în suspensie a substanțelor fin divizate; – măresc viteza de decantare a particulelor mai mari de 25 de microni; – măresc permeabilitatea solurilor și favorizeaza pătrunderea altor substanțe poluante, ca substanțe gudronoase cancerigene, germeni și virusuri etc.

Detergenții au efecte toxicologice (asupra omului și a altor viețuitoare), cât și efecte ecotoxicologice (asupra mediului) datorate surfactanților și unor agenți de condiționare. Doza letală pentru un adult 1-10 g/kg corp.

Detergenții sunt prezenți în sursele de apă, în cantități ce ajung până la 100 mg/l în apele reziduale rezultate de la spălătorii, 10 mg/l în apele reziduale orășenești, 5 mg/l în apele de suprafață și 2.5 mg/l în unele surse subterane de apă.

Îndepartarea detergenților are loc prin procese:

– de epurare a apelor reziduale;

– de tratare a apelor de suprafață.

Alte modalități: a) oxidarea detergentilor absorbiți la suprafață în strat molecular; b) precipitarea cu ajutorul unui agent cationic; c) eliminarea prin coagulanți; d) adsorbția deteregenților cu diverse substanțe adsorbante – carbune activ, aluminiu activat, pământ de diatomee, nisip; e) schimbătorii de ioni pot elimina până la 99% din detergenți; f) spumarea provoacată prin aerare poate elimina până la 85-95% din detergenți.

Procedeul cel mai eficient de îndepartare a detergenților din apele reziduale rămâne acela al biodegradării lor sub influența florei microbiene și a enzimelor acesteia. Rata de degradare a “detergenților duri” este de 20-30% în stațiile de epurare și cursurile de apa. “Deteregenții moi” se degradează până la 90% în stațiile de epurare și cursurile de apă. Detergenții poti fi degradați biologic, însă în viteza de degradare intervin anumiți factori: lungimea lanțului hidrocarburii; poziția radicalului fenil ; poziția sulfatului; ramificarea catenei.

Controlul poluării surselor de apa cu detergenți și măsurile de combatere a acestei poluări, care constituie o preocupare în întreaga lume, pot fi rezumate astfel:

a) determinarea cu regularitate a cantităților de detergenți în efluentul stațiilor de epurare, în apele de suprafață și subterane și în rețelele de distribuție;

b) îmbunătățirea metodelor de determinare a cantităților mici de detergenți sintetici anionici din apele reziduale brute;

c) efectuarea de cercetări, în vederea introducerii de noi metode de tratare a apelor reziduale sau de ameliorare a actualelor metode, pentru a realiza o descompunere mai rapidă și mai completă a detergenților;

d) cercetarea posibilităților de fabricare a unor detergenti pe bază de substanțe ușor oxidabile în actualele stații de epurare a apelor reziduale.

II.4 Legislatia în vigoare privind poluarea resurselor de apă

Administrația Națională «Apele Române» este operator unic pentru resursele de apă de suprafață naturale sau amenajate, indiferent de deținatorul cu orice titlu al amenajării, și pentru resursele de apă subterană, indiferent de natura lor și a instalațiilor aferente, scop în care alocă dreptul de utilizare a resurselor de apă cu potențialele lor naturale, în condițiile legii, cu excepția celor prevăzute expres în reglementările specifice în vigoare.

Odată cu aderarea României la UE, a trebuit să se pună în aplicare Directiva Europeană 2000/60/CE prin care se statutează ca principii de bază in gospodărirea apelor următoarele:

·         Recuperarea integrală a costurilor managementului apei (cantitate și calitate);

·         Utilizatorii finali de apă plătesc (operatori de gospodărire comunală, operatori economici industriali, operatori economici producători de energie electrică, irigații, acvacultură-piscicultură);

·         Poluatorii apei (sub orice forma de poluare) plătesc;

·         Stimularea beneficiarilor de resursă de apă în vederea protecției acesteia.

Pentru punerea în aplicare a acestor principii, este necesară implementarea mecanismului economic care s-a aprobat prin Ordonanța de urgență a Guvernului 107/2002 privind înființarea Administrației Naționale „Apele Române”, cu modificările și completările ulterioare.

Mecanismul economic specific în domeniul gospodăririi cantitative și calitative a resurselor de apă include sistemul de contribuții, plăți, bonificații și penalități, ca parte a modului de finanțare pe principii economice a Administrației Naționale “Apele Române“, în scopul asigurării resursei de apă, atât din punct de vedere cantitativ, cât și calitativ, în conformitate cu art.4 alin (5) din Ordonanța de Urgențăa Guvernului nr.107/2002 privind înființarea Administrației Naționale „Apele Române” aprobată cu modificările și completările ulterioare.

Administrația Națională «Apele Române» aplică sistemul de contribuții, plăți, bonificații, tarife și penalități specifice de gospodărire a resurselor de apă, tuturor utilizatorilor de apă, indiferent de deținătorii cu orice titlu ai amenajărilor și instalațiilor.

Sistemul de contribuții, plăți, bonificații și penalități se bazează pe principiile beneficiarul, respectiv poluatorul plătește, în funcție de activitățile prestate, precum și pe principiul privind folosirea rațională a resurselor de apă. În funcție de modul de folosire a resurselor de apă, se pot acorda bonificații utilizatorilor care demonstrează grija pentru folosirea și protecția calității apei sau penalități pentru utilizatorii la care se constată abateri de la prevederile contractuale.

Penalitățile se aplică acelor utilizatori de apă la care se constată abateri de la prevederile reglementate, atât pentru depășirea cantităților de apă utilizate, cât și pentru concentrațiile de substanțe impurificatoare evacuate în resursele de apă. Cuantumul contribuțiilor specifice de gospodărire a resurselor de apă, a tarifelor și penalităților este prevăzut în legislația în vigoare și se reactualizează periodic prin hotărâre a Guvernului, la propunerea autorității publice centrale din domeniul apelor.

În conformitate cu Legea Apelor nr. 107/2002, cu completările și modificările ulterioare, Administrația Națională “Apele Române“ este singura instituție în drept să aplice sistemul de contribuții, plăți, bonificații și penalități pentru activitățile specifice de gospodărire a apelor tuturor utilizatorilor, indiferent de deținătorul cu orice titlu al amenajării, precum și din sursele subterane, cu excepția apelor geotermale.

Conform Ordonanței de urgență a Guvernului nr. 107/2002 privind înființarea Administrației Naționale „Apele Române”, aprobată cu modificări și completări prin Legea nr. 404/2003, cu modificările și completările ulterioare, se prevăd următoarele contribuții specifice:

Contribuția pentru utilizarea resurselor de apă pe categorii de resursă și utilizatori;

Contribuția pentru primirea apelor uzate în resursele de apă;

Contribuția pentru potențialul hidroenergetic asigurat prin barajele lacurilor de acumulare din administrarea Administrației Naționale „Apele Române”;

Contribuția pentru exploatarea agregatelor minerale din albiile și malurile cursurilor de apă.

II.5. Evaluarea biologică a calității apei

Prin biomonitorizare se întelege supravegherea schimbărilor faunei și florei.

Evaluarea biologică a calității mediului acvatic se face prin:

– bioteste;

– bioevaluări.

Toate metodele biologice de evaluare a calității apelor curgătoare și stătătoare se bazează pe faptul că toate speciile existente, populații și comunități de plante și animale acvatice, nu reacționează în același fel la un anumit tip de poluare. Gradul diferit de reacție este reflectat în schimbări cantitative sau calitative care pot fi măsurate și pot transformate în formule matematice și valori scalare.

În practică, evaluarea biologică implică: prelevarea de probe, procesarea eșantioanelor prelevate (sortare, identificare și numărare), procesarea datelor obținute și interpretarea acestora.

Tehnicile implicate în fiecare stadiu vor depinde de tipul de comunitate riverană și grup taxonomic selectate ca indicatori.

Cele mai multe dintre lucrările și recenziile lucrărilor despre evaluarea biologică publicate încă de la începutul celei de-a doua jumătăți a secolului trecut se concentreză pe date procesate pentru a obține indici.

În metodele de evaluare folosite în Europa se disting 3 abordări de bază pentru a aprecia reacția la poluare a comunităților de macronevertebrate: abordarea saprobică, abordarea din punct de vedere al diversității, abordarea biotică.

Abordarea biotică încorporează caracteristicile esențiale ale abordărilor saprobice și de diversitate, specii indicatoare și sensibilitatea ecologică a nivelelor taxonomice, care în prezent prezintă datele complexe determinate dub formă de indici sau scoruri.

Abordarea bazată pe indicele biotic include atât esența abordării saprobice – reacția speciilor indicatori, cât și diversitatea la niveluri taxonomice selectate. Indicii biotici folosiți în Europa își au originea în Indexul Biotic Trent (TBI). TBI a servit ca fundament pentru Indicele Francez Biotic (IB) din care, apoi, a fost dezvoltat Indicele Biotic Belgian (BBI).

Din cauza stării confuze cu privire la evaluarea biologică a calității apei în Uniunea Europeană, Consiliul Europei a inițiat 3 exerciții de intercalibrare, respectiv în Germania, Marea Britanie și Italia. Obiectivul a constat în compararea metodelor de prelevare de eșantioane, evaluarea și armonizarea metodelor. Au fost examinate tipuri diferite de râuri, inclusiv cele cu lățimi mici și puțin adânci, precum și cele cu lățimi mari și adânci.

Scorurile biotice se bazează pe aceleași reacții ale macronevertebratelor la poluare ca și indicii biotici, însă metoda prin care datele sunt procesate pentru exprimarea cantitativă este diferită: se alocă un scor fiecărui grup taxonomic – specie sau clasă – prezentă, conform gradului de sensibilitate la poluare și conform abundenței. În prezent sunt în uz mai mult de zece indici diferiți, toți rezultați din abordarea saprobică sau a indicelui/scorului biotic.

În 7 țări (Belgia, Danemarca, Franța, Germania, Irlanda, Luxemburg și Marea Britanie) indicele biotic sau metodele scorurilor biotice au fost acceptate sau vor fi curând acceptate ca standard național. Scorul biotic – BMWP (Biological Monitoring Working Party Score) a devenit sistemul național al Marii Britanii.

Pentru România, un grup de cercetători de la Universitatea „Al. I. Cuza” din Iași au propus elaborarea unui indice biotic ecologic și integrat RIBI – Romanian Integrate Biotic Index, care – pe lângă comunitățile de macronevertebrate, să includă ca bio-indicatori și speciile de pești.

II.6. Epurarea naturală a apelor (autoepurarea)

Consecințele poluării asupra ecositemelor acvatice sunt diverse, o consecință gravă este dezechilibrul ecologic cauzat prin distrugerea structurilor biocenotice naturale. Organismele, începând cu comunitățile microbiene, apoi plantele și animalele au capacitatea de a degrada și acumula unele substanțe poluante prezente în apă. Aceste două procese: biodegradare și bioacumularea, reprezintă mecanismele principale care stau la baza epurarăii naturale sau a autoepurarii apelor.

Prin autoepurare, ecosistemele naturale recapătă, mai mult sau mai puțin, caracteristicile fizico-chimice și biologic-ecologice inițiale. Dacă pouluare determină dezechilibrul structurilor și funcțiilor populațiilor și biocenozelor, autoepurarea este mecanismul prin care se reface acest echilibru.

Knopp în anul 1964 definește epurarea naturală ca fiind „ansamblul tuturor proceselor de descompunere oxidativă ale materiei organice și absorbția noilor produși mineralizați de către plantele verzi”. El mai definește și puterea de autoepurare ca fiind capacitatea unui bazin acvatic de a descompune materiile impurificatoare, iar randamentul autoepurării drept cantiatea de materii descompuse în unitatea de timp.

Autoepurarea se realizează prin complicate procese fizice, chimice și biologice, în care numeroși factori acționează împreună sau separat, fiecare putând avea o anume pondere, în funcție de tipul poluării și după caracteristicile receptorului. Un exemplu ar fi autoepurarea apelor impurificate care se face prin sedimentarea acestora. În cazul în care poluarea este determinată de factori chimici, atunci, procesul este mult mai complex și depinde într-o mare măsură de calitatea substanțelor responsabile de poluare. Când poluarea este determinată de materii organice, rolul central revine organismelor acvatice, fiind implicate cel mai des bacteriile.

Biodegradarea este procesul la care participă numeroase gruăe de organisme care inițiază și realizează epurarea naturală.

II.6.1. Autoepurarea – factori

Realizarea autoepurării în cadrul unui ecosistem acvatic natural depinde de un cumul de factori de mediu (fizici, chimici și biologici) care participă îm acest proces.

Factorii fizici, principalii care influențează autoepurarea sau care prezintă un anume rol în autoepurare sunt: sedimentarea suspensiilor, lumina, temperatura și mișcarea apei.

Creșterea turbidității datorată unor cauze naturale sau antropice este un lucru care prin autoepurare este remediat căci o parte esențială a procesului de epurare o constituie limpezirea apei. Este important de menționat faptul că suspemsiile care determina turbiditatea apei se depun pe fundul apei, fapt care în exces poate duce la modificarea structurii populațiilor bentale, rezultând astfel un dezechilibru ecologic.

Lumina și temperatura influențează fotosinteza, respectiv producția primară, întregul circuit al materiei și energiei deci aceștia au un rol important în procesele ecologice fundamentale. Radiațiile ultraviolete reprezintă un agent bactericid, contribuind la procesul de autoepurare.

Temperatura influențează nivelul oxigenului din apă.

Mișcarea apei poate accelera procesele de autoepurare, prin intesificarea dizolvării oxigenulul atmosferic în masa apei.

Factorii chimici pot acționa fie simultan, fie succesiv cu cei fizici și biologici.

Oxigenul reprezintă cel mai important element în procesul autoepurării deoarece de concentrația sa depinde intensitatea descompunerii biochimice a materiei organice și a oxidării unor substanțe minerale. Regimul oxigenului reflectă starea de calitate a apelor deoarece prezența sa condiționează și prezența vieții.

În general, procesul de autoepurare este eficient în cazul în care este prezent un anumit echilibru între diferitele elemente chimice din apă, cum sunt azotul, fosforul, sulful, siliciul și unele oligoelemente.

Factorii biologici joacă un rol foarte important în capacitatea de autoepurare a apelor. Când vorbim despre acești factori ne referim în primul rând, la compoziția cantitativă și calitativă a biocenozelor. Astfel, în cazul în care structura biologică este alcătuită dintr-o rețea complexă de populații bacteriene, plante și animale rezultă o stare de echilibru dinamic al ecosistemului care îi conferă capacitatea de a rezista presiunii factorilor de poluare și de a îi elimina.

Apariția producătorilor primari (a plantelor) reprezintă momentul principal al procesului de autoepurare, căci acestea sunt capabile să preia sărurile minerale ce rezultă în urma transformării materiei organice de către bacterii.

Autoepurarea are loc în două faze:

– faza oxidativă, reprezentată prin procesele biochimice de oxido-reducere cu ajutorul bacteriilor;

– faza de sinteză organică, în care, plantele sintetizează materia organică vie, restabilindu-se echilibru biocenotic.

Putem afirma faptul că procesul de autoepurare se desfășoară în trepte. Astfel, în zonele ce sunt puternic poluate, apar populații bacteriene ce acționează asupra substanțelor organice poluante și le transformă în substanțe minerale accesibile plantelor. În momentul în care condițiile chimice devin favorabile, apar organismele animalele reprezentate mai ales de protozoare și alți fitofagi, precum crustacee, larve de insecte, moluște, până la ultimul nivel trofic, peștii. Ecosistemul acvatic, ca și alte ecosisteme se bazează pe relații trofice, relații care sunt direct proporționale cu gradul de curățenie a ecosistemului.

În procesul de autoepurare avem de a face cu o succesiune de biocenoze și populații de plante și animale, care se înlocuiesc în timp și care populează același bazin. În același spațiu, în cadrul aceluiași ecosistem se succed nu numai populații variate de organisme, ci și condiții variate de mediu. Restabilirea integralității sistemului poluat are loc în timp.

Bacteriile ocupă rolul principal în procesul de autoepurare a apelor, restul organismelor continuând transformările începute de acestea. Există bacterii aerobe (pentru a se dezvolta au nevoie de oxigen), iar altele anaerobe (nu au nevoie de oxigen pentru a se dezvolta).

Bacteriile aerobe au rolul principal în procesul de autoepurare deși în procesul de autoepurare este nevoie de ambele categorii de bacterii, activitatea unora fiind condiționată de a celorlalte.

Bacteriile sunt însoțite totdeauna de protozoare, acestea jucând un rol major în autoepurarea apelor impurificate cu substanțe organice. Protozoarele nu pot realiza epurarea în absența bacteriilor, acestea pot participa doar la limpezirea apei.

Spongierii, briozoarele, bivalvele, îndeplinesc rolul de filtrare a apei.

Plantele acvatice joacă un rol foarte important ca producători de oxigen, dar și de prelucrare a unor substanțe minerale poluante.

CAPITOLUL III

RÂUL COTMEANA

III.1. Aspecte generale

Bazinul morfohidrografic Vedea este cel mai important sistem hidrografic din partea centrală a Câmpiei Române, fiind cel mai mare bazin care fragmentează interfluviul dintre Olt și Argeș. Acesta se formează în cadrul Piemontului Cotmeana prin unirea mai multor văi cu caracter torențial regresiv. Cel mai activ râu din partea superioară este Cotmeana, de unde și denumirea subunității din Piemontul Getic. Vedea împreună cu afluenții săi străbat sectorul de tranziție al Câmpiei Române, denumit Sectorul Central Olt – Argeș sau Câmpia Teleormanului.

Asupra bazinului hidrografic Vedea s-au făcut o serie de observații generale și particulare fiind cuprins într-o serie de lucrari cu caracter geologic, geomorfologic, hidrologic, climatologic, biogeografic și pedologic, fiind amintit în studiile generale care au avut ca temă Câmpia Română sau subunități ale acesteia.

Istoricul cercetărilor a fost împărțit pe baza a două criterii conform cu studiile întocmite în regiune.

Studii cu caracter geologic au fost elaborate de la sfârșitul secolului al XIX-lea și conțin date despre fundament și depozitele peste care se suprapune și pe care Vedea împreună cu afluenții săi le-au sculptat.

Primele observații și studii au fost asupra depozitelor terțiare din Depresiunea Getică. Grigore Ștefănescu, este cel care a scris despre depozitele din depresiune, pe baza cercetărilor efectuate între anii 1870 și 1885. După el au urmat geologii: Sabba Ștefănescu între anii 1884 și 1896 – 1897; de Popovici Hațeg în anul 1898; de Ludowic Mrazec între anii 1909 și 1936; de Gheorghe Murgoci în anii 1907 și 1908; de Ion Popescu Voitești între anii 1909 – 1936; Ionescu-Argentoaia 1918; Dumitrescu-Aldem 1923; în colaborare Gh. Murgoci, I. P. Ionescu-Argentoaia și Em. Protopopescu Pache 1915; M. Șt. Ionescu-Balș 1923.

În urma cercetărilor Ludowik Mrazek și W. Theissezre în 1907 întocmesc prima lucrare de sinteză a tectonicii din România. Gheorghe Murgoci, tot în 1907, tratează primul problemele legate de fundamentul Câmpiei Române. Ion. Popescu-Voitești scrie în 1924 lucrarea „Evoluția geologică și paleogeografică a pământului romînesc” în care se ocupă și de problemele ridicate de geneza, tectonica, structura, evoluția paleohidrografică și paleoclimatică a Câmpiei Române. In câmpie autorul identifică existența în timp cuaternar a unui lac.

Pe baza tuturor acestor studii au fost întocmite hărți, schițe și profile geologice foarte valoroase pentru studiile ulterioare.

Studiile cu caracter geografic sunt în strânsă concordanță cu cele geologice. Din cultura geografică primele observații asupra câmpiei au aparținut unor geologi de seama. Dintre ei amintim pe L. Mrazek care descrie cursurile de apă din Valahia; Emanuel Protopescu-Pache în 1923 când publică cercetările agrogeologice în Câmpia Română.

Lucrări geografice legate de relieful și hidrografia Câmpiei Române au apărut la începutul secolului al XX-lea: Emm. de Martonne (1904); Al. Dimitrescu – Aldem (1911) și G. Vâlsan (1915). Sunt primele teze de doctorat având ca temă analiza geografică a Câmpiei Române, aici fiind cuprinse și informații despre văile din bazinul hidrografic Vedea.

Primul geograf care a încercat să sintezeze problemele geografice ale Câmpiei Române este Emmanuel de Martonne în anul 1902 în lucrarea La Valachie publicată la Paris. Aici Emm. de Martonne descrie principalele forme de relief fără a explica geneza lor și ridică primele probleme precise legate de geomorfologie. In anii 1900 – 1910 Alexandru Dumitrescu-Aldem explică formarea cursului Dunării. In aceiași ani George Vâlsan scrie prima lucrare științifică a Câmpiei Române cu primele descrieri genetice ale formelor de relief și prima regionare geografică științică a acestei vaste unități de relief. Iulian Rick în 1923 este primul geograf care publică o lucrare de climatologie pentru sectorul Olt – Argeș în care se afirmă pentru prima dată soluții legate de agricultura extensivă de aici. In anul 1924 apar două lucrări importante ale unor regiuni din câmpie în care sunt analize morfologico-stiințifice: Vintilă Mihăilesc publică „Vlăsia și Mostiștea” iar Ion Popescu-Voitești publică studiul „Evoluția geologică-paleogeografică a pământului romînesc”.

După al doilea război continuă activitatea științifică I. P. Voitești și V. Mihăilescu. Apar alte nume mari ale geografiei românești cum ar fi: D. Preda, P. Coteț și E. Liteanu. Incepând din anii 1960 se scriu lucrări de sinteză pentru toată câmpia dar și pentru anumite subunități, dintre acestea amintim pe cele publicate de P. Coteț „Câmpia Olteniei” și „Câmpia Română”.

Primul este C. Brătescu, care între anii 1944 – 1945, ține un curs cu tema „Evoluția lacului din partea de est și de nord-est a Câmpiei Române”. Se afirmă pe această tema și N. M. Popp (1947) cu lucrarea „Formarea Câmpiei Române – o hipoteză de lucru”. Amândoi fac referiri atât la evoluția și formarea câmpiei, dar mai ales la geneza primelor rețele hidrografice din cadrul câmpiei. Se adaugă contribuțiile lui Gr. Posea și a colectivului de cercetare îndrumat de profesorul Florina Grecu.

In ceea ce privește morfometria bazinelor hidrografice literatura geografică românească a cunoscut o serie de progrese în timpul secolului trecut. Aceste analize s-au bazat pe o serie de studii existente în literartura străină, de exemplu: R. E. Horton (1945); A. N. Strahler (1952, 1956, 1957, 1958, 1964), S. A. Schum (1956); M. E. Morisawa (1959, 1962, 1967); R. J. Chorley (1962, 1971); J. Tricart și F. Hirsch (1960); N. I. Makaveev (1955) și N. A. Rjanițîn (1960). Geografii români care au utilizat în studiile lor indicii morfometrici pentru a soluționa geneza și evoluția unor rețele hidrografice au fost: T. Morariu și A. Savu între 1954 – 1959; I. Ujvari între 1959 – 1972. Gh. Platagea și Gh. Popa în 1962 au aplicat pentru prima dată sistemul de clasificare a rețelei hidrografice elaborat de Horton (I. Zăvoianu – 1978). Urmează C. Diaconu în 1969 și I. Zăvoianu care a elaborat o importantă lucrare numită „Morfometria bazinelor hidrografice”. Florina Grecu, în 1992, în articole și în teza de doctorat a aplicat metodele morfometrice și a analizat elementele de morfohidrografie în cadrul bazinului Hârtibaciu.

Cotmeana este considerat râul cel mai activ din bazinul superior al Vedei se observă și din acest parametru. Suprafața cu o energie mai mare de 80 m/km2 se întinde spre sud până la izvoarele Teleormanului. Pe harta întocmită de Specht în 1791 indică izvoarele acestui râu în cadrul Piemontului aproape de izvoarele Cotmenei.

Principalul colector al bazinului din piemont este considerat râul Cotmeana (Fig. II.3.), izvorând de la 600 m, prin gârla Dulerceag (G. Vâlsan, 1915).

Râul Cotmeana primește pe dreapta următorii afluenți: Valea Crucii, Valea Ograda Mare, Valea Boului.

Pe stânga, râul Cotmeana primește următori afluenți: Valea Bivoliței, Valea Bărbătești, Valea Vârtejului, Balea Satului, Balea Richițele, Valea Murgului și Valea Neagului.

Modul de aprovizionare a râurilor determină tipul de regim hidrologic a râurilor din platforma Cotmeana caracterizat prin: un debit mediu relativ scăzut, cu valori mai mari în februarie-martie provenit din topirea zăpezilor.

Ploile din mai-iunie pot provoca importante viituri, în timp ce în perioada iunie-octombrie debitul este scăzut, marea majoritate a văilor secând spre sfârșitul toamnei.

Importanța ecologică a rețelei hidrografice și a caracteristicilor ei constă în modelarea și fragmentarea reliefului, în drenarea suprafețelor pe care le parcurge, iar în cazul apelor cu caracter torențial, în procesele de eroziune a solului, deci de distrugerea unei părți esențiale a ecosistemelor forestiere.

Figura II.3. Județul Argeș – localizarea râului Cotmeana (este indicat prin săgeată)

http://goia.ro/judet_arges.jpg

III.2. Regimul termic

Variațiile valorilor medii lunare ale temperaturii aerului în cursul anului , cu un maxim (20C-22C) în iulie și minim (-2,4C) în ianuarie, arată că teritoriul are un climat continental. Amplitudinea medie anuală a temperaturii aerului de 23C-24C, imprimă climatului districtual caracterul de climat continental moderat spre excesiv.

În date medii, primul îngheț se produce în jurul datei de 17 octombrie, iar ultimul îngheț în jurul datei de 17 aprilie.

Ultimul îngheț coincide sau se produce ceva mai târziu decât începutul perioadei de vegetație (în jurul datei de 17 aprilie) ceea ce face ca pericolul înghețurilor timpurii să fie frecvent, mai ales dacă avem în vedere datele extreme la care mai apar înghețurile târzii (în jurul datei de 20 mai).

Numărul zilelor de iarnă (T.max. 0C) este de 22 zile, iar numărul zilelor de îngheț (T.min. 0C) este de 115 zile.

III.3. Regimul pluviometric

Variația valorilor medii lunare ale precipitațiilor atmosferice reprezintă un maxim în luna iulie și un minim în luna februarie, variație ce scoate în evidență caracterul continental al climatului districtual. Cel mai secetos anotimp este iarna, iar cel mai ploios anotimp este vara.

Precipitațiile sub formă de zăpadă se produc începând cu luna octombrie până în luna aprilie, numărul mediu al zilelor cu ninsoare fiind de 18 zile.

Umezeala relativă anuală a aerului este de 68%, în partea centrală, crescând spre nord și coborând sub această valoare în părțile sudice. Umiditatea relativă a aerului în luna iulie (cea mai puțin umedă) este de 56% în sudul și de 70% în limita nordică.

III.4. Regimul eolian

Datele privind frecvența pe direcții și viteza vântului au fost luate după stațiile Pitești și Rm. Vâlcea.

Perioada de calm cuprinsă între 29,3% și 37,4%, ceea ce indică o circulație relativ redusă a aerului. De asemenea, caracteristic pentru partea nord-estică și vestică este participarea mică a Crivățului (direcțiile NE și E) în dinamica regimului eolian, frecvența medie anuală a acestuia fiind cuprinsă între 5,9 – 7,8%.

În partea sudică, frecvența crivățului este de 19%, fapt care agravează condițiile de umiditate din sol, prin caracterul său uscat. În partea nord-estică, vântul predominant bate din direcțiile V și NV (39%) în timp ce vântul din direcțiile S și SV are o frecvență de 10,1%. În partea vestică vânturile dominante au direcțiile S și SV cu o frecvență de 19,6%. Frecvență mare au și vânturile care bat din direcția nord. În partea de sud a ocolului, vântul predominant bate din direcțiile V și NV (14,9%) fiind urmat de vântul care bate din direcțiile S și NV cu o frecvență de 12,4%.

Cele mai liniștite anotimpuri sunt iarna și toamna.

Iarna, frecvența Crivățului este mică (3-6%) cu excepția zonei de sud, unde este ceva mai mare.

Cea mai mare viteză medie a valorii în jur de 2,3 m/s.

În perioada de vegetație viteza medie , maximă este ceva mai mare (2,5 m/s) și au vânturile din direcția S și SE. În perioada de vegetație numărul de zile în care bat vânturile cu viteză mai mare de 11 m/s (40 km/oră) este de 7,8 zile.

III.5. Soluri

Teritoriul studiat, cu o arie relativ întinsă, cuprinde o gamă variată de factori climatici, biologici, litologici, care determină complexe de factori pedogenetici care se dezvoltă diferit, completându-se uneori reciproc, rezultând produse elementare specifice de formare a solurilor.

Regimul termic caracteristic, precipitațiile slabe, substratul litologic constituit din loëssuri și aluviuni, determină prin interacționare diverse tipuri de procese pedogenetice. Aceste procese sunt specifice pădurilor de foioase din zona forestieră deluroasă.

Factorul timp prin scurgerea lui a influențat direct pedogeneza solurilor, determinând stadiul lor de evoluție.

Pe substratele loësoidale și aluviunile răspândite pe suprafața ocolului s-a identificat o gamă largă a evoluției proceselor de pedogeneză, care cuprinde de la stadii incipiente, specifice solurilor aluviale, până la stadii foarte avansate, caracteristice luvisolurilor și eutricambosolurilor.

III.6. Poluări importante ale râului Cotmeana

În data de 02.03.2010 s-a constatat poluarea cu țiței și apa sărată a pâraului Măneasa, afluent de stânga al râului Cotmeana, de catre OMV Petrom-Zona de Producție 5-Grup de Zăcăminte Vâlcele-Slătioarele Sector Samara Cocu, ca urmare a coroziunii conductei care transporta amestecul.S-a oprit pomparea, s-a izolat conducta și s-a curățat terenul. S-au executat 6 baraje absorbante. S-a împrăștiat material absorbant și s-a recuperat prin vidanjare întreaga cantitate de material poluant.

În data de 07.12.2010 se produce poluarea râului Cotmeana (Fig. III.1.) cu amestec de țitei și apă sărată de către SC PETROM SA –ASSET III Muntenia Vest, Samara Cocu, jud. Arges, ca urmare a coroziunii conductei care transporta țitei. S-a oprit pomparea și s-a montat o sarnieră pe conducta avariată.S-au montat 15 baraje de reținere și împrăștiere substanțe absorbante. S-a recuperat produsul petrolier și s-a igienizat zona afectată prin îndepărtarea vegetației afectate cu țiței de pe malurile cursului de apă.

Figura III.1. Râul Cotmeana – poluare

http://i1.wp.com/epitesti.ro/wp-content/uploads/2015/02/POLUARE-COTMEANA-2.jpg?fit=660%2C330