Lucrarea dată conține un studiu referitor la componenții echilibrului acido -bazic în apele de [601841]

1
Rezumat
Lucrarea dată conține un studiu referitor la componenții echilibrului acido -bazic în apele de
suprafață. Scopul lucrării este colectarea și prelucrarea datelor statistice referitoare la capacitatea de
tamponare a apelor unor lacuri din Chișinău, în vederea stabili rii unei ecuații de predicție a acesteia
în funcție de anumiți indicatori ai echilibrului acido -bazic.
În primul capitol sunt descrise principalele sisteme tampon din apele naturale (carbonic și
humic). De asemenea, sunt descriși principalii factori care p ot influența echilibrul acido -bazic al
apelor și sunt prezentate rezultatele cercetărilor anterioare asupra capacității de tamponare (perioada
2011 -2017, lunile martie – mai).
În capitolul II sunt descrise metodele de analiză care au fost aplicate pentru determinarea
anumitor indicatori, precum și metodele de calcul a capacității de tamponare.
În capitolul III sunt prezentate rezultatele obținute în urma cercetărilor efectuate. Conform
acestor rezultate se constată că, în apele de suprafață, capacitatea d e tamponare depinde de un
sistem tampon complex, iar variațiile temporare ale acesteia nu au loc după o anumită legitate.

Summary
The presented paper contains a study about the acid -base equilibrium of surface waters. The
purpose of this paper is to c ollect and to process statistical data regarding buffer capacity of certain
lakes located in Chisinau, furthermore to establish its prediction equation according to particular
indicators of acid -base equilibrium.
The first chapter describes the main buffe r systems from natural waters, which are carbonic
and humic systems. Also, the main factors which could influence the acid -base equilibrium of
waters are described together with the results from previous years (2011 -2017) research.
In chapter two there ar e described the methods of analysis which were implemented for
determining of certain indicators, as well as the methods used for calculating buffer capacity.
In the third chapter there are presented results of the research. According to above
mentioned r esults, one can conclude that the buffer capacity of surface waters is relying on a
complex buffer system, while its temporary variations do not occur after a certain law.

2
Introducere
Apa naturală este cea mai importantă substanță compusă de pe suprafața Pământului, fiind
totodată și cea mai răspândită. Ea alcătuiește învelișul de apă al globului terestru – hidrosfera și este
considerată „matricea vieții”, întrucât capacitatea ei de a f orma lanțuri și multe alte tipuri de
structuri moleculare complexe a condus la apariția vieții pe Terra. Apa este considerată o resursă
naturală foarte importantă și stă la baza producției de alimente, a comerțului, a necesităților umane
și a nenumăratelor ecosisteme acvatice. Tocmai de aceea, calitatea apelor reprezintă o problemă
primordială care ne privește pe toți în egală măsură, cu atât mai mult cu cât, în prezent, poluarea
mediului a devenit una dintre cele mai grave probleme ale umanității.
Chiar da că uneori poluarea apelor poate fi un rezultat al cauzelor naturale, cea mai mare
parte a substanțelor poluante provine din activitățile umane. Apa este utilizată în toate laturile
activităților umane, iar acestea sunt purtătoare de o mulțime de efecte adv erse care se manifestă prin
încărcarea apelor cu agenți poluanți de natură fizică, chimică sau biologică.
Printre indicii de calitate ai apelor se numără și indicele de hidrogen, care se exprimă prin
parametrul pH. Acesta reprezintă o proprietate calitativ ă a apei și determină caracterul acid sau
bazic al acesteia. Valorile pH -ului caracteristice apelor de suprafață se încadrează în limitele 6,5 –
8,5. O problemă gravă o prezintă modificările de pH, atunci când valorile acestuia nu corespund
valorilor admisib ile. Schimbărle pH -ului apelor depind de micșorarea sau mărirea concentrației
acidului carbonic. Printre factorii care cauzează aceste schimbări se enumeră: procesele de formare
și descompunere a substanțelor organice, ploile acide, îngrășămintele chimice aplicate nerațional,
transportul auto. De concentrația ionilor de hidrogen depinde dezvoltarea și activitatea
hidrobionților, aceasta determină reactivitatea apei și agresivitatea ei. Totuși, creșterea alcalinității
sau acidității apelor nu sunt însoțite ș i de variații semnificative ale pH -ului, fapt datorat capacității
de tamponare a apei.
Capacitatea de tamponare este însușirea apei de a se opune tendinței de modificare a reacției
sale chimice și se datorează sistemelor tampon prezente în apă. Cercetările ce țin de capacitatea de
tamponare a apelor prezintă o necesitate în scopul prevenirii consecințelor care pot surveni ca
urmare a unui eventual dezechilibru acido -bazic, mai ales ținând cont de faptul că aceasta este o
mărime epuizabilă.
Actualitatea teme i: În Republica Moldova, problema calității apelor este una extrem de
gravă. În multe regiuni ale țării apa destinată consumării este nepotabilă, iar cea a lacurilor și
râurilor este foarte poluată, fie din cauza că cetățenii sunt inconștienți de gravitate a problemei, fie
din nepăsare. Folosirea corectă și protecția resurselor acvatice constituie o problemă de importanță
majoră, mai ales având în vedere că Republica Moldova este relativ săracă în ape de suprafață.

3
Resursele naturale reprezintă o componentă esențială a patrimoniului național. Impactul
activităților antropice asupra ecosistemelor naturale provoacă dezechilibrul acestora, ceea ce poate
duce la schimbări ireversibile. Însă, starea componentelor de mediu influențează direct calitatea
vieții și a sănătății populației.[1]
În prezenta lucrare ne -am pus drept scop evaluarea calității apelor unor lacuri din Chișinău,
întrucât de calitatea acestora depinde activitatea hidrobionților lor, creșterea vegetației din
apropiere, precum și sănătatea animalelor (inclusiv a omului) care trăiesc în apropierea acestor
lacuri și, mai ales, care -i consumă apa. Nu mai puțin importantă este și aparența estetică a lacurilor
respective, or apele unui lac, nefiind îngrijite corepunzător, crează o imagine neplăcută, răspân desc
mirosuri urâte, precum și diferite boli infecțioase.
Monitorizarea calității apelor naturale din Republica Moldova este efectuată după indicatorii
hidrochimici clasici și în literatura de specialitate lipsesc datele cu privire la calitatea apelor din
punct de vedere al stabilității acestora la acidulare. De aceea, ne -am propus evaluarea calității apelor
atât după indicatorii hidrochimici clasici, cât și după capacitatea de tamponare.
Scopul lucrării : prelucrarea statistică a datelor referitoare la cap acitatea de tamponare și
componenții acido -bazici ai apelor unor lacuri din Chișinău; determinarea ecuațiilor de predicție a
capacității de tamponare.
Obiectivele care au fost înaintate întru atingerea acestui scop sunt următoarele:
1. Analiza investigațiilor bibliografice de specialitate.
2. Stabilirea obiectelor acvatice antrenate în monitorizare, precum și stabilirea punctelor și a
frecvenței de prelevare a probelor de apă.
3. Familiarizarea cu formulele de calcul necesare pentru determinarea ecuației de predicți e.
4. Prelucrarea statistică a rezultatelor.
5. Determinarea ecuației de predicție a capacității de tamponare în funcție de concentrația
componenților acido -bazici prezenți în apele lacurilor studiate.

4

Capitolul I. Echilibrul acido -bazic în apele naturale
I.1. Componenții acido -bazici în apele naturale
I.1.1. Sistemul carbonic
Conținutul de CO 2 în apele naturale variază în limite largi de la zecimi de mg/dm3 până la 3 –
4 mg/dm3, atingând uneori 10 -20 mg/dm3. În apele subterane conținutul CO 2 este cu mult mai înalt.
Cea mai răspândită formă de migrare în apele naturale este bicarbonat -ionul (HCO 3-). În unele
cazuri, în apele de adâncime conținutul lor atinge 1200 mg HCO 3-/dm3 [2].
Sursa principală de pătrundere a dioxidului de carbon în apă reprezi ntă răspândirea acestuia
în atmosferă, respirația hidrobionților, scoaterea acidului carbonic din săruri în urma reacțiilor
chimice și în procesele de descompunere a substanțelor organice.
Conținutul de dioxid de carbon în apele naturale poate suferi schi mbări nu numai din cauza
proceselor biologice. Acesta interacționează într -o oarecare măsură cu apa și formează în rezultat
acidul carbonic:

Fiind un acid dibazic, acidul carbonic dă două tipuri de săruri: carbonați și bicarbonați [3].
Concentrații înalte de echilibru de CO 2 în apele de suprafață nu pot fi, deoarece apele de
suprafață sunt sisteme deschise și CO 2 pătrunde în atmosferă. Din aceste considerente, conținutul
ionilor HCO 3- în apele râurilor și lacurilor nu depășește 300 mg/dm3.
Ionii de HCO 3-, CO 32- și CO 2, care se găsesc în apă sunt legați printr -un echilibru carbonic:
[2]
Sistemul carbonic este cel mai complicat sistem din apele naturale și include mai multe
sisteme de echilibru. Conținutul total al componenților acestui sistem ΣCO 2 se exprimă prin suma
lor:
∑ [ ] [ ] [ ] [ ]
Pe lângă acidul carbonic și derivații lui, cu sistemul carbonic sunt legați ionii de hidrogen și
calciu. În general , acest sistem din apele naturale este un sistem destul de complex, care include în
sine mai multe echilibre: echilibrul de adsorbție -hidratare a soluției cu faza gazoasă, disocierea în
mai multe trepte în soluție și echilibrul eterogen dintre soluție și f aza solidă. Echilibrul total poate fi
reprezentat prin următoarea schemă [5]:
P CO2 (atm)
( )
↓↑CaCO 3(prec)

5
În dependență de pH -ul mediului, bioxidul de carbon migrează în apă în formă de
bicarbonat -ion (HCO 3-), ion de carbonat (CO 32-) sau CO 2.
La pH<4,0 – tot bioxidul de carbon trece sub formă de CO 2 (H2CO 3). Bioxidul de carbon la
acest pH se găsește în general sub formă de CO 2 și numai ≈ 1% – sub formă de H 2CO 3;
La pH=8,4 – aproape tot bioxidul de carbon se transferă în HCO 3-;
La pH>10,5 – în apă CO 2 există sub formă de CO 32-[2].
Tabelul 1
Formele de migrare ale acidului carbonic în dependență de pH -ul apei
Forma ,% pH
4 5 6 7 8 9 10
H2CO 3+CO 2 99,7 96,2 71,5 20 2,4 0,2 –
HCO 3- 0,3 3,8 28,5 80 97,2 95,7 70,4
CO 32- – – – – – 4,1 22,6

Este important de menționat că concentrațiile formelor echilibrului carbonic (HCO 3-, CO 32-,
H2CO 3) nu depind de valoarea pH -ului apelor naturale, ci invers, raportul acestor forme stabilește
valoarea pH -ului [4].
CO 2 joacă un rol vital pentru plante și animale, fiind o sursă de bază a carbonului. Pe lângă
aceasta, CO 2 sporește capacitatea de solubilitate a apei, fiind o sursă de ioni ai HCO 3- și CO 32-.
Sistemul carbonic are rol determinant în formarea echilibrului acido -bazic în apele naturale. Spre
deosebire de gazele O 2 și N 2, solubilizarea CO 2 în apă este însoțită de procese de hidroliză și
disociere acido -bazică a acidului carbonic format [4].
Facto rii esențiali de care depinde echilibrul sunt acidul carbonic (H 2CO 3) și ionii de Ca2+:
H2CO 3 asigură solubilizarea hidrogenocarbonaților de Ca și Mg, iar ionii de Ca2+, limitând
dizolvarea CaCO 3, influențează concentrația CO 32-.
Variația valorilor pH -ului este condiționată de procesele de formare și descompunere a
substanțelor organice, care conduc la mărirea sau micșorarea conținutului de H 2CO 3. În apele de
suprafață pH -ul se schimbă legic în funcție de schimbările sezoniere a temperaturii și a intensităț ii
de iradiere – micșorarea iarna și mărirea vara. Valorile pH -ului corelează cu variațiile concentrației
acidului carbonic (dependență inversă) și a oxigenului dizolvat (dependență direct proporțională),
de aceea este un indice al proceselor redox din ape [5].
În apele naturale, ionii HCO 3- rezultă din disocierea hidrogenocarbonaților (Ca(HCO 3)2 și
Mg(HCO 3)2) și nu de la disocierea acidului carbonic. Aceste săruri se formează ca rezultat al
solubilizării calcarelor, dolomitelor și marnelor conform ecuații lor:
( ) ( )

6
( ) ( )
Mărirea concentrației de ioni de HCO 3- conduce la micșorarea cantității de ioni de H+ și,
deci la mărirea pH -ului. În urma reacției de hidroliză a acestor ioni, rezultă ionii OH- care
deplasează echilibrul spre mediul bazic:

De aceea, pentru apele de suprafață, în care conținutul de CO 2 este mic, este caracter istică
reacția slab bazică. Dar dacă conținutul de CO 2 este mare, iar cel de HCO 3- este redus, pH -ul poate
fi mai mic decât 7 [10].

I.1.2 Substanțele humice
Substanțele humice sunt componente majore ale materiei organice naturale, în sol și în apă,
precum și în depozite geologice organice, cum ar fi sedimentele de lac, turbe, cărbuni și șisturi
argiloase. Ei fac o mare parte din culoarea brună caracteristică resturilor de plante de putrefacție și
contribuie la culoarea brună sau neagră în solurile de suprafață. Acestea sunt componente majore
ale materiei organice naturale în apele de suprafață și la concentrații mai mari pot da o culoare
închisă, mai ales în iazurile de apă dulce, lacuri și fluxuri. În resturile de frunze culoarea poate fi
galben -brună la negru, în funcție de gradul de degradare și de concentrare.
În sistemele apoase, cum ar fi râuri, aproximativ 50% din materialele organice dizolvate sunt
substanțe humice, care afectează pH -ul și alcalinitatea. Acestea afectează productivitatea biolo gică
în ecosistemele acvatice, precum și dezinfectarea subproduselor în timpul de tratare a apei.
Substanțele humice sunt amestecuri complexe și eterogene de materiale polidispersate,
formate prin reacții biochimice și chimice în timpul descompunerii și t ransformării resturilor
vegetale și microbiene (un proces numit humificare). Planta lignina și produsele sale de
transformare, precum și polizaharidele, melanina, cutina, proteinele, lipidele, acizii nucleici,
particule fine sunt componente importante care iau parte la acest proces.
Acizii humici, prezenți în compoziția solului, precum și în putrefacțiile din păduri, apele de
mlaștini, sunt acele substanțe datorită cărora are loc îmbogățirea apelor cu ionii de hidrogen. De
aceea apele din zonele împădurite au pH -ul slab acid.

I.1.3 Îngrășămintele chimice
În agricultură, pe lângă mecanizare, se aplică o chimizare complexă pentru a asigura o
nutriție ecompletă a plantelor și pentru a le proteja de atacul bolilor și al dăunătorilor. Scăpată de
sub controlul științific, chimizarea agriculturii amenință cu poluarea întregii vegetații și a tuturor
lanțurilor trofice care depind de ea.

7
Multiplele îngrășăminte chimice, cum ar fi: azotații de amoniu, potasiu, calciu, sulfatul de
amoniu, superfosfații, ureea necesa re creșterii producției agricole pot deveni factori poluanți când
sunt aplicate în exces și repetat de -a lungul anilor. Aceștia în cele din urmă duc la acidifierea
solurilor:

( )
( )
( ) ( )
Conform statisticii oficiale, nivelul chimizării agriculturii în perioada de tranziție s -a redus
mult. Cantitatea de îngrășăminte utilizată pe parcursul ultimilor 20 de ani a scăzut . În perioada
anilor 2006 -2009 cantitatea îngrășămintelor azotate – 11,1%, fosfatice 1,6%, potasiu – 1,0% față de
anii 1986 -1990 [6].

I.1.4 Transportul auto
La ora actuală, transporturile sunt cele mai însemnate surse de poluare a mediului ambiant în
Republica Moldova. În plan spațial, nivelul de poluare depinde de structura modurilor de transport,
densitatea și starea tehnică a căilor de comunicație, nivelul exploatării acestora (volumul de mărfuri
și numărul pasagerilor transportați), tipurile de com bustibil utilizate pentru fiecare mod de transport
aflat în exploatare. Pe spațiul modest după mărime al teritoriului Republicii Moldova sunt utilizate
transporturile: terestru (feroviar, auto), fluvial și aerian. Concentrația mijloacelor de transporturi a re
loc în orașe, îndeosebi în cele mari, în care se înregistrează cel mai înalt grad al poluării aerului
atmosferic și al poluării sonice. Conform datelor Anuarului Statistic al Republicii Moldova (2010),
republica dispune de 1157 km de linii de cale ferat ă de folosință generală, 9344 drumuri publice,
dintre care 8811 km cu îmbrăcăminte rigidă. Din lungimea totală a drumurilor publice, 3336 km
sunt drumuri naționale și 6008 km drumuri locale. Lungimea liniilor de troleibuze constituie 306
km. Părțile naviga bile ale râurilor Nistru și Prut alcătuiesc 558 km. Densitatea medie a liniilor de
cale ferată la 1000 km2 constituie 34,2 km, iar a drumurilor pentru autovehicule 306,5 km [20].

I.1.5 Ploile acide
Unul dintre factorii care pot provoca schimbări de pH ale apelor naturale este pătrunderea
CO 2 în apele de suprafață odată cu precipitațiile atmosferice sub formă de ploi acide.
Geneza ploilor acide are la bază emisiile în atmosferă, în special de NO x și SO 2 care, prin
reacții cu apa de la precipitații, form ează acizii HNO 3 și H 2SO 4, cu efecte negative directe asupra

8
ecosistemelor terestre (vegetație, sol etc.) și indirecte prin diminuarea capacității de tamponare a
pH-ului la apele de suprafață și cele subterane.
În paralel cu creșterea conținutului de SO 42- și NO 32-, apar în funcție de magnitudinea de
scădere a pH -ului, dizolvări de metale din suspensie (într -o primă fază hidroxizi de Al și Fe) și
sedimente (carbonați). Este important însă a se defini domeniul de pH al ploilor acide, întrucât de
multe ori ap are confuzia că orice precipitație cu pH sub 7,0 intră în categoria de acide [2].
Mărimea pH -ului apelor meteorice într -o atmosferă lipsită de substanțe de natură
antropogenă, trebuie să se determine în echilibru cu CO 2, conținutul căruia în atmosferă este de 350
ppm, care este echivalent cu presiunea parțială de 350 106 bar. În acest caz pH -ul apelor naturale
trebuie să fie în jur de 5,6, adică apele meteorice cu valoarea pH -ului de circa 5,6 nu sunt ape acide.
Deci, se numesc acide acele ape meteorice, la care valoarea pH -ului este mai mică decât 5.
Ploile acide, ca fenomen natural, se produc periodic după diferite cataclisme naturale, cum
ar fi erupțiile vulcanilor, degajările de gaze acide din adâncurile pământului și oceanelor,
incendiilor mari, care în scurt timp erau în mod natural neutralizate [8].
Căile antropogene de emisie a SO 2 în atmosferă sunt: arderea benzinelor, arderea cărbunelui,
producerea și prelucrarea metalelor colorate, producerea acidului sufluric, producerea hârtiei și
arderea biomasei .
Căile principale de emisie a NO x sunt arderea petrolului și a biomasei [9].
Valorile medii anuale ale pH -ului precipitațiilor pe teritoriul Republicii Moldova, în
perioada de cercetare 1993 -2002, se înscriu în limitele 5,21 -6,71, deci practic sunt neutre și chiar
mai bazice decât valoarea medie anuală a valorii pH -ului calculate de CE a ONU pentru RM, care
este 5. Se observă o creștere lentă a acidității medii a ploilor din anul 1994 până în 1998,
corespunzător: 6,71 -6,11-5,97-5,70. În anul 1999 brusc cre ște bazicitatea probelor de precipitații,
apoi urmează iarăși o creștere lentă a acidității în perioada 2000, 2002 și 2003, corespunzător: 5,77 –
5,45-5,30. Acidularea lentă a precipitațiilor se explică prin micșorarea emisiilor de pulbere în
atmosfera RM, d atorită crizei economice, pe când alcalinizarea lor în 1999 se datorează transferului
masiv transfolier și prin schimbarea bruscă a compoziției chimice a precipitațiilor comparativ cu
alți ani [7].

I.2 Modalități de definire și determinare a capacității de tamponare a apelor naturale
Capacitatea de tamponare este însușirea apei de a se opune tendinței de modificare a
reacției sale chimice (pH) peste limitele caracteristice (6,5 -8,5) și se datorează sistemelor tampon
prezente în apă.

9
Capacitatea de tamp onare a apelor se poate defini drept cantitatea maximă de acid sau bază
tare care, nimerind în bazinul acvatic nu schimbă valoarea de fon a pH -ului.
Soluțiile tampon (denumite și sisteme tampon sau mai simplu tampon chimic) sunt soluții cu
mai multe compo nente ce prezintă proprietatea de a -și menține constantă valoarea pH -ului atunci
când se adaugă volume limitate de baze sau acizi. Se poate spune deci că prezintă efect de tampon.
Exercitarea efectului tampon rezultă din faptul că în soluție există specii cu caracter antagonist ce
nu reacționează între ele, aceste specii făcând parte din cup luri simplu conjugate acid -bază. Astfel
de cupluri sunt reprezentate de:
 un acid slab și baza sa corespondentă (HA/A-), de exemplu CH 3COOH/CH 3COO-(acid
acetic/acetat), CO 2/HCO 3-(dioxid de carbon/ bicarbonat), H 3PO 4/H2PO 4-(acid fosforic/fosfat
diacid).
 o bază slabă și acidul său cor espondent (B/BH+), de exemplu
NH 3/NH 4+(amon iac/amoniu)[13].
Din punct de vedere geochimic, proprietatea apei de a se opune acidulării este determinată
de capacitatea de tamponare a apelor care depinde de componența echilibrului acido -bazic. Astfel
capacit atea de tamponare a apelor arată cum se va schimba pH -ul apei la adăugarea în ea a acizilor
sau bazelor tari. În acest caz are importanță natura rocilor unde este amplasat bazinul acvatic și
sursele lui de alimentare. Se supun mai ușor acidulării bazinele acvatice ce se află printre rocile de
granit, depuneri de nisip, mlaștini, de aceea și se caracterizează prin capacitate de tamponare mică.
Micșorarea valorilor pH în bazinele acvatice nu numai dereglează activitatea normală a
hidrobionților, dar și duce l a mărirea toxicității altor substanțe poluante din bazinul dat sau la
trecerea lor din stare suspendată în stare solubilă [14].
În calitate de criterii a opunerii bazinelor acvatice la acidulare se folosesc parametrii: pH -ul,
alcalinitatea, capacitatea de neutralizare a acizilor (ANC), raportul dintre concentrațiile molare ale
anionilor HCO 3-/SO 42- și capacitatea de tamponare a apelor [10].
Parametrul ANC este unul dintre cele mai răspândite criterii de determinare a stabilității la
acidulare a apelor. Se determină ca diferența dintre cationii principali și anionii acizilor tari cu
corecția conținutului de ioni în apele marine [11]. Deci, ANC reprezintă surplusul sau deficitul
hidrogenocarbonaților, iar în cazul apelor bogate în acizi humici, suma lor:
[ ] [ ] [ ] [ ]
Pentru apele de suprafață în care sunt prezenți hidrogenocarbonații, micșorarea ANC pe
contul ionilor de hidrogen și aluminiu va fi neînsemnată și practic ANC va reprezenta suma
hidrogenocarbonaților și anionii acizilor organici, care intră în compoziția sărurilor. Pentru apele
naturale ANC se determină în felul următor:

10

[ ] [ ] ∑[ ] ∑[ ];
Unde: ∑[ ] – suma cationilor principali, inclusiv ionii de hidrogen și amoniu;
∑[ ] – suma anionilor acizilor tari (SO 42-, Cl-, NO 3-).
Al doilea criteriu ce determină stabilitatea bazinelor acvatice la acidulare este capacitatea de
tamponare, care arată cum se schimbă pH -ul apelor odată cu pătrunderea în ele a acizilor tari [12].
În apele naturale acțiunea tampon se datorează prezenței a două sisteme: carbonic și humic.
Acțiunea tampon a sistemului carbonic este determinată de surplusul hidrogenocarbonaților și CO 2,
iar cea a sistemului humic – de cantitatea acizilor or ganici, în primul rând cei humici și fulvici și
sărurile lor. În calitate de determinant al capacității de tamponare se folosește ecuația diferențială:

, care arată variația pH -ului în dependență de cantitatea de acid tare adăugat.
Nicanorov A. M. și Lapin I. A. au analizat metoda potențiometrică de determinare a
capacității de tamponare din următoarea dependență [15]:
[ ]
[ ] [ ] [ ]

;
Unde: [H 0+] – concentrația ionilor de acid tare adăugat; [H+] – concentrația de echilibru a ionilor de
hidrogen după adăugarea acidului tare; C t – capacitatea de tamponare.
Această expresie a fost obținută pentru soluțiile ce nu conțin acizi slabi liberi. Pentru apele
humice această dependență nu este liniară, din această cauză este imposibil de determinat din
această dependență capacitatea de tamponare a lor.
De aceea, pentru determinarea capacității de tamponare a apelor naturale această metodă a
fost optimizată și propusă o altă dependență liniară în coordonatele [H+]/m=f([H+]):
[ ]

[ ]
;
Unde: [H+] – concentrația de echilibru a ionilor de hidrogen după adăugarea acidului;
m – conținutul de acizi slabi (CO 2 și humici); b – cantitatea de acid tare adăugat, mmol -echiv/l;
Ct – concentrația totală a acizilor și sărurilor, mmol -echiv/l; k – constanta de disociere a acidului
slab [16].
De asemenea, pentru determinarea capacității de tamponare a apelor naturale cu pH -ul în
limitele 6,5 -8,5 se folosește formula lui Van -Slaik obținută pentru acizii slabi și sărurile lui [28]:
[ ] [( ) ]
Unde: C t – concentrația totală a acizilor și sărurilor, mmol -echiv/l;
k – constanta de disociere a acidului slab.

11
Schimbările de reacție (adică de pH) din ape au loc în măsură mai mică decât cele rezultate
din calculele st oichiometrice, deoarece în ape funcționează sistemul chimic carbonic ce frânează
variațiile mari de pH [4].
Modul cum funcționează un asemenea amestec tampon poate fi explicat astfel:
a) la adăugarea substanțelor cu reacție potențial acidă, acțiunea lor va f i următoarea:
CO 32- + 2H+ → HCO 3- + H+ → H 2CO 3, anionul sării va neutraliza acțiunea ionilor de hidrogen;
b) la adăugarea substanțelor cu reacție potențial bazică:
H2CO 3 + OH- ↔ HCO 3- + OH- ↔ CO 32- + H 2O, acidul va neutraliza acțiunea ionilor de hidroxil.
Capacitatea de tamponare și pH -ul mediului acvatic depind de raportul dintre concentrațiile
formelor solubile ale acidului carbonic și a constantelor echilibrului acido -bazic. Conținutul mediu
al carbonaților în hidrosferă este de ordinul 4 10-3 M, dintre care 80% revin formei HCO 3-.
Probabil că echilibrul acido -bazic din mediul acvatic care este determinat de sistemul
carbonic poate fi perturbat numai în cazul în care în apă vor nimeri acizi și baze în concentrații
egale cu cea a acidului carbonic. Prezența în ape a ionilor de metale, care formează complecși
carbonici solubili, la fel poate conduce la micșorarea capacității de tamponare și la variația valorii
pH-ului [17].
Proprietatea de tamponare a bazinelor acvatice la acidularea antropogenă depi nde de un șir
de factori legați între ei. Cei mai importanți dintre aceștia sunt: apa naturală, biota acvatică,
depunerile de fund, factorii hidrochimici și meteorologici [14]. Un rol important în micșorarea
concentrației ionilor de hidrogen la acidularea antropogenă îl au substanțele deja existente în apa
naturală, multe dintre ele au proprietatea de a lega ionii de hidrogen. De exemplu, anionii slabi ai
acizilor anorganici (carbonați, fosfați, silicați, sulfiți ș.a.) și anorganici (carbonilici și
oxicarbo nilici), precum și acizii humici și fulvici, polifenolii sub formă de ioni în rezultatul
interacțiunii cu ionii de hidrogen o să -l transforme în formă legată sau sub formă de săruri ale
metalelor alcaline și alcalino -pământoase.
Biota acvatică, de exemplu fitoplanctonul sau plantele superioare, în procesul de fotosinteză
sau alte procese biochimice, măresc valorile pH -ului, astfel împiedicând acidularea antropogenă
[19].
Procesele chimice și geochimice care decurg la granița de separare a fazelor (apă – depuneri
de fund), precum și cele din straturile de suprafață ale depunerilor de fund, la fel pot conduce la
legarea ionilor de hidrogen [9].
Unul din factorii antropogeni care influențează negativ asupra sistemelor acvatice este
acidularea lor odată cu pă trunderea în ele a ploilor acide. Capacitatea de opunere acidulării
bazinelor acvatice este determinată de factorii hidrologici și geochimici [17].

12
Factorul hidrologic determină cantitatea de acizi tari (C a.t.) care poate să ajungă în bazinele
acvatice od ată cu precipitațiile atmosferice în timpul iernii sau cu apele provenite din topirea
zăpezilor primăvara: b = C a.t. , unde – suprafața bazinului acvatic. Aceasta din urmă este legată
de sursele de alimentare a bazinului acvatic (ΔF): = 0,0124 ΔF1,34 + 2ΔF-1; unde primul termen
determină ponderea în acidularea bazinului acvatic a apelor provenite de la topirea zăpezilor
primăvara, iar al doilea – precipitațiile ce nimeresc pe suprafața bazinului acvatic. Din această
formulă rezultă că cu cât concent rația acizilor tari în precipitațiile atmosferice este mai mare, cu atât
conținutul lor în bazinul acvatic crește; de asemenea, cu cât e mai mică valoarea ΔF, cu atât un rol
mai important la acidularea bazinului acvatic îl vor juca precipitațiile armosferi ce ce cad pe
suprafața bazinului acvatic [14].

I.3 Studii privind capacitatea de tamponare a unor obiecte acvatice din Republica Moldova
În perioada martie – mai 2011, pentru investigarea echilibrului acido -bazic, au fost prelevate
probe de apă din următoarele obiecte acvatice: lacul din parcul V. Trandafirilor, lacul din parcul La
Izvor și fluviul Dunăre, în secțiunea de captare Giurgiulești.
Pornind de la faptul că echilibrul acido -bazic în apele naturale este determinat în mare
măsură de funcțion area sistemului tampon carbonic, a fost măsurată concentrația ionilor HCO 3-
(tab. 2).
Tabelul 2
Conținutul ionilor HCO 3- (mg/l) în apele naturale în perioada martie – mai 2011
Data
Punct de
captare 24.03.11 15.04.11 29.04.11 13.05.11
Dunăre 280,6 295,85 329,4 329,4
Lacul La Izvor 433,1 433,1 466,65 420,9
Lacul din parcul
V. Trandafirilor – 475,8 460,55 454,45

Măsurările asupra probelor de apă au demonstrat că alcalinitatea acestor ape este
determinată anume de conținutul ionilor HCO 3-, deoarece alcalinitatea totală a probelor date este
egală cu alcalinitatea carbonată (tab. 2.1).

13
Tabelul 2.1
Valorile alcalinității (mmolechiv/l) și a conținutului de HCO 3- (mmolechiv/l) pentru apele
naturale în perioada martie – mai 2011
Data
Punct de
captare 24.03.11 15.04.11 29.04.11 13.05.11
Dunăre 4,6/4,6 4,85/4,85 5,4/5,4 5,4/5,4
Lacul La Izvor 7,1/7,1 7,1/7,1 7,65/7,65 6,9/6,9
Lacul din parcul
V. Trandafirilor – 7,8/7,8 7,55/7,55 7,45/7,45
Al doilea sistem tampon după importanță, care acționează în apele naturale este sistemul
tampon humic. Conținutul substanțelor humice a fost măsurat după indicatorul CCO Mn (tab. 2.2).
[30]
Tabelul 2.2
Conținutul substanțelor humice (CCO Mn) (mmolechiv/l) pentru apele naturale
în perioada martie – mai 2011
Data
Punct de
captare 24.03.11 15.04.11 29.04.11 13.05.11
Dunăre 0,45 0,63 0,28 0,48
Lacul La Izvor 0,41 0,50 0,52 0,50
Lacul din parcul
V. Trandafirilor – 0,50 0,60 0,44
În apele naturale cercetate, au fost înregistrate valori ale capacității de tamponare de ordinul
0,31-2,43 mmolechiv/l (tab. 2.3). [30]
Tabelul 2.3
Valorile capacității de tamponare (mmolechiv/l) în apele naturale
în perioada martie – mai 2011
Data
Punct de
captare 24.03.11 15.04.11 29.04.11 13.05.11
Dunăre 2,0 1,68 0,37 1,43
Lacul La Izvor 2,43 0,31 0,33 0,38
Lacul din parcul
V. Trandafirilor – 0,40 0,39 0,37

14
În 2013, pentru determinarea indicatorilor echilibrului acido -bazic, au fost prelevate probe
de apă din următoarele obiecte acvatice: lacul din parcul Valea Morilor, lacul din parcul Valea
Trandafirilor, lacul din parcul Sculeni.
Probele de apă au fost captate din stratul de la suprafață (h=0,5 m) și supuse următoarelor
determinări: pH -ul, alcalinitatea, ac iditatea, oxidabilitatea permanganatometrică (CCO Mn),
constanta acido -bazică, capacitatea de tamponare. [31]
Tabelul 3
Indicatori de stare (calitate) a unor lacuri din Chișinău în perioada martie – mai 2013
Data
prelevării Locul
prelevării pH-ul
inițial HCO 3- Acidit. Alk. CT CCO Mn,
mgO/l ,
mmolechiv/l mmolechiv/l
21.03.13 Valea
Trandafirilor 7,46 3,70 1,40 3,70 7,34 3,76 0,96
Sculeni 7,49 3,50 0,80 3,50 5,94 4,96 0,63
Valea
Morilor 6,96 3,40 1,20 3,40 6,41 5,80 1,57
02.04.13 Valea
Trandafirilor 7,48 3,60 0,80 3,60 5,51 3,20 0,77
Sculeni 7,66 3,70 0,20 3,70 7,68 5,92 0,34
Valea
Morilor 6,32 3,00 0,60 3,00 4,51 6,32 0,30
16.04.13 Valea
Trandafirilor 7,93 3,50 0,60 3,50 6,74 4,08 0,52
Sculeni 8,11 3,70 0,20 3,70 4,99 4,88 0,31
Valea
Morilor 8,37 2,80 0,20 2,80 5,08 7,75 0,15
02.05.13 Valea
Trandafirilor 6,83 3,00 0,20 3,00 27,33 6,24 1,41
Sculeni 7,87 3,20 0,20 3,20 6,20 4,50 0,44
Valea
Morilor 7,30 2,20 0,60 2,20 3,35 6,80 0,79
15.05.13 Valea
Trandafirilor 6,97 3,30 0,40 3,30 8,54 5,28 1,48
Sculeni 8,21 3,20 0,20 3,20 5,79 6,00 0,18
Valea
Morilor 8,44 2,30 0,20 2,30 4,05 7,50 0,11

Aceiași indicatori au fost determinați în aceleași luni ale anilor 2016 -2017 pentru lacurile:
Porțile Orașului, Valea Trandafirilor și Valea Morilor (Anexa 1).

15
Capitolul II. Reactivi și metode de analiză
II.1. Determinarea alcalinității
Alcalinitatea este datorată prezenței în apă a hidroxizilor, carbonaților și bicarbonaților (mai rar
fosfaților și silicaților). Alcalinitatea se determină prin titrarea cu soluție HCl de 0,1 N sau alt acid
tare, în prezența unui indicator (fenolftaleina sau metiloranj).
Alcalinitatea liberă este determinată de prezența în apă a bazelor alcaline. Pentru
determinarea lacalinității libere, proba se t itrează cu soluție de acid tare în prezența indicatorului
fenolftaleina până la pH -ul 8,0 -8,2, iar pentru determinarea alcalinității totale, proba se titrează cu
acid tare în prezența indicatorului metiloranj până la pH -ul 4,5 [24].

Unde: P – alcalinitatea liberă, mg -echiv/l;
M – alcalinitatea totală, mg -echiv/l;
a – volumul de HCl 0,1 N consumat la titrarea cu fenolftaleină, ml;
b – volumul de HCl 0,1 N consumat la titrarea cu metiloranj, ml;
k – constanta de corecț ie a soluției de HCl 0,1 N;
V – volumul probei luat pentru analiză, ml.
Alcalinitatea carbonată depinde de prezența în apă a anionilor acidului carbonic,
hidrogenocarbonaților și carbonaților. Proba se titrează cu acid tare până la pH 8,0 -8,2, în prezența
fenolftaleinei, pentru determinarea carbonaților și până la atingerea pH -ului , în prezență de
metiloranj, pentru determinarea hidrogenocarbonaților [24]:
[ ]
mg-echiv/l
[ ]
mg-echiv/l
Unde: a – volumul de HCl 0,1 N consumat pentru titrarea ionilor CO 32- în prezența
fenolftaleinei, ml; b – volumul de HCl 0,1 N consumat pentru titrarea ionilor HCO 3- în prezența
metiloranjului, ml; V – volumul probei luat pentru titrare; 0,05 – normalitatea soluției HCl folosită
pentr u titrare.
Alc. totală = HCO 3- + 2CO 32- + HSiO 3- + H 2BO 3- + HS- + HPO 42- + OH-
De obicei, în majoritatea cazurilor, alcalinitatea carbonată este egală ca valoare cu
alcalinitatea totală, deoarece concentrația celorlalți componenți este mică.
Reactivi:
-NaOH, soluție standard de 0,1 N . Conținutul unui flacon cu probă standard se dizolvă într -un litru
de apă distilată;

16
-HCl, soluție 0,05 N . Se prepară soluția standard de 0,1 N din flaconul cu proba standard sau prin
diluarea a 8,3 ml de acid concentrat, li ber de CO 2, până la un litru apă distilată. Soluția de lucru de
0,05 N se prepară diluând 500 ml soluție de HCl 0,1 N până la un litru cu apă distilată.
Standardizarea soluției de HCl se face prin titrare cu soluție de NaOH 0,1 N, în prezență de
fenolftale ină până la apariția unei colorații slab roz, persistente.
( )
-fenolftaleină, soluție de 0,1%. Se dizolvă 0,1 g fenolftaleină în 100 ml alcool etilic de 96%.
-metiloranj, soluție de 0,1%. Se cântăresc 0,1 g metiloranj și se dizolvă în 100 ml apă distilată [25].
II.2. Determinarea oxidabilității permanganatometrice (CCO Mn)
CCO Mn este cantitatea de oxigen necesară pentru a oxida substanțele organice oxidabile
(humice și minerale) cu soluție de KMnO 4. Oxidabilitatea permanganatometrică caracterizează
conținutul de substanțe humice în apă.
Substanțele organice și anorganice oxidabile prezente în proba de analizat sunt oxidate cu
soluție standardizată, în ecxes, de permanganat de potasiu, în m ediu acid sau alcalin, în funcție de
conținutul de cloruri al probei. Permanganatul în exces se titrează cu soluție de acid oxalic, în mediu
acid, la cald, până la decolorare.
Reacția de oxidare are loc în mediul acid, la fierbere:
2KMnO 4 + 3H 2SO 4 → K 2SO 4 + 2MnSO 4 + 3H 2O + 5O
Oxigenul atomar, fiind foarte activ, oxidează substanțele organice până la CO 2 și H 2O.
Excesul de KMnO 4 se reduce cu acid oxalic adăugat și el în exces, apoi se titrează cu soluție
de KMnO 4 până la apariția culorii roz [26].
2KMnO 4 + 5H 2C2O4 → K 2SO 4 + 2MnSO 4 + 10CO 2 + 8 H 2O
Reactivi:
-H2C2O4 soluție standard 0,1 N . Conținutul unui flacon cu probă standard sau 0,63033 g acid
cristalizat se dizolvă cu apă distilată în balon cotat de un litru.
-KMnO 4, soluție 0,1 N . Conținutul unui flacon cu probă standard sau 3,16 g substanță se dizolvă în
apă distilată într -un balon cotat de 1000 ml. Soluția obținută se lasă în repaos pe 1 -2 săptămâni,
pentru stabilizarea concentrației, apoi se standardizează cu acid oxalic [24].
Amestecul format din 10 ml H 2C2O4 0,1 N, 20 ml H 2SO 4 2N se încălzește până la 70 -80
după care se titrează cu soluție de KMnO 4. Concentrația soluției de KMnO 4 se determină după
formula:
C(KMnO 4) = [C(H 2C2O4) V(H 2C2O4)]/V(KMnO 4)
Pentru obținerea soluției KMnO 4 0,01 N se diluează 100 ml soluție de KMnO 4 0,1 N într -un
balon cotat de 1000 ml.

17
II.3. Determinarea capacității de tamponare
Se titrează cu soluție de HCl de 0,025 N un volum de 50 ml apă naturală. Pentru determinarea
concentrației de echilibru a ionilor de hidroge n, în procesul de titrare se măsoară valoarea pH -ului.
Se construiește dependența grafică [H+]/m = f([H+]), unde [H+] – concentrația de echilibru a
ionilor de hidrogen după adăugarea acidului; m – conținutul de acizi slabi (CO 2 și humici);
m = Acid inițial ă + b – [H+];
b = C V;
unde: C – concentrația acidului adăugat; V – volumul de acid adăugat.
Din dependența obținută se calculează tg : tg = 1/C t, după care: C t=1/tg , iar la
intersecția dependenței cu axa Oy se citește valoarea k/C t și se calculează valoarea constantei k
[29].
Pentru determinarea capacității de tamponare a apelor naturale cu pH -ul în limitele 6,5 -8,5
se folosește formula lui Van -Slaik obținută pentru acizii slabi și sărurile lui [2 3]:
[ ] [( ) ]

Unde: C t – concentrația totală a acizilor și sărurilor, mmol -echiv/l;
k – constanta de disociere a acidului slab.

II.4. Corelația liniară
Corelația dintre două variabile (sau dintre două mulțimi de date) se referă la distribuția
uniformă a acestora și caracterizează dependența dintre ele. Cunoașterea tipului de corelație care
există între două variabile permite stabilirea unei legități care descrie modul de comportare a
oricărei dintre variabile în funcție de valorile celeilalte variabile.
În funcție de modul de distribuție a punctelor cu coordonatele (x, y) pe diagramă, poate fi
stabilit tipul de corelație între acestea, precum și cât de strânsă este corelația dintre ele. Astfel,
corelația poate fi:
 pozitivă, atunci când valorile variabilei x cresc odată cu creșterea valorilor variabilei y ;
 negativă, atunci când creșterea valorilor variabilei x se asociază cu descreșterea valorilor
variabilei y;
 corelație inexistentă, atunci când punctele cu coordonatele (x, y) prezintă un grad mare de
dispe rsie.
Coeficientul de corelație (r) se calculează prin aplicarea testului Pearson:

18
( )
√ ( ) ( )
Unde: ( ) ∑
(∑ ) ;
( ) ∑
(∑ ) ;
( ) ∑
(∑ ∑ )
Cu cât valoarea lui r este mai aproape de 0, cu atât corelația dintre variabile este mai slabă. Între
două variabile există corelație cu atât mai puternică, cu cât valorile lui r sunt mai aproape de 1.
Tabelul 4
Tipuri de corelație liniară, în funcție de valoarea coeficientului Pearson
Valoarea coeficientului r Descriptor
0,90…0,99 ( -0,90… -0,99) Corelație pozitivă (negativă) foarte puternică sau
aproape perfectă
0,70…0,90 ( -0,70… -0,90) Corelație pozitivă (negativă) puternică
0,50…0,70 (-0,50… -0,70) Corelație pozitivă (negativă) moderată
0,30…0,50 ( -0,30… -0,50) Corelație pozitivă (negativă) slabă până la
moderat
0,01…0,30 ( -0,01… -0,30) Corelație pozitivă (negativă) foarte slabă până la
inexistentă
II.5. Ecuația de predicție
Dacă s -a stabilit că între valorile variabilelor x și y există corelație liniară, poate fi obținută
ecuația de predicție. Forma generală a unei astfel de ecuații este:

Pentru determinarea coeficienților a și b este necesară aplicarea formulelor:
∑( ) ( )
∑( ) sau ( )
( )

(∑ ∑ )
Regresia liniară stabilește dependența liniară în medie a lui y în funcție de x. Scopul
principal este ca ecuația obținută să aibă caracter de predicție. Pentru a stabili a ceasta, este necesară
calcularea erorii standard a funcției de regresie:
√∑( )

Modelul liniar folosit pentru a explica dependența liniară a două variabile este:

19
Capitolul I II. Modelarea statistică a datelor experimentale
III.1. Coeficientul de corelare Pearson (r)
Pentru a determina corelația (distribuția uniformă) dintre capacitatea de tamponare și oricare
dintre indicatorii echilibrului acido -bazic al apelor, este necesară aplicarea testului Pearson. Astfel,
aplicând formulele de calcul necesare, în anul 2011, pentru lacul La Izvor, s -a stabilit că între
capacitatea de tamponare și alcalinitatea carbonată (HCO 3-) există corelație negativă slabă până la
moderat:
( )
√ ( ) ( ) , unde ( ) ∑
(∑ ) ; ( ) ∑
(∑ ) ;
( ) ∑
(∑ ∑ )
7,1; 7,65; 6,90.
0,31; 0,33; 0,38.
Unde: x – Conținutul ionilor HCO 3-;
y – capacitatea de tamponare.
( ) ( )
( )
( ) ( )
( )
( ) ( )
( )

√
-0,33 – corelație negativă slabă până la moderat.
Aceleași calcule au fost aplicate și în cazul capacității de tamponare și a indicatorilor
echilibrului acido -bazic caracteristice lacurilor Valea Morilor, Valea Trandafirilor, Porțile Orașului,
La Izvor și Sculeni, în perioada 2011 -2017, lunile martie – mai (tab. 3 .1).
Tabelul 3 .1
Coeficientul Pearson pentru capacitatea de tamponare și alcalinitatea carbonată (HCO 3-),
caracteristice apelor unor lacuri, în perioada 2011 -2017
Anul Locul prelevării Coeficientul Pearson (r) Tipul corelației
2011 La Izvor -0,33 Negativă slabă până la moderat
Valea Trandafirilor 0,80 Pozitivă puternică
2013 Valea Morilor 0,53 Pozitivă moderată
Sculeni 0,12 Pozitivă foarte slabă până la
inexistentă

20
Valea Trandafirilor -0,70 Negativă moderată
2016 Valea Morilor -0,75 Negativă puternică
Porțile Orașului 0,99 Pozitivă foarte puternică
Valea Trandafirilor -0,98 Negativă foarte puternică
2017 Valea Morilor 0,65 Pozitivă moderată
Porțile Orașului 0,75 Pozitivă puternică
Valea Trandafirilor 0,78 Pozitivă puternică
Analizând aceste rezultate, observăm că între capacitatea de tamponare și alcalinitatea
carbonată caracteristice lacurilor respective există corelație relativ puternică, cu excepția lacului
Sculeni (2013) și La Izvor (2011). Acest lucru confirmă faptul că sistemul tampon carbonic are o
influență considerabilă asupra capacității de tamponare a apelor.
Tabelul 3.2
Coeficientul Pearson pentru capacitatea de tamponare și oxidabilitatea permanganatometrică
(CCO Mn), caracteristice apelor unor lacuri, în perioada 2011 -2017
Anul Locul prelevării Coeficientul Pearson (r) Tipul corelației
2011 La Izvor -0,24 Negativă foarte slabă până la
inexistentă
Valea Trandafirilor 0,52 Pozitivă moderată
2013 Valea Morilor -0,80 Negativă puternică
Sculeni -0,60 Negativă moderată
Valea Trandafirilor 0,80 Pozitivă puternică
2016 Valea Morilor 0,72 Pozitivă puternică
Porțile Orașului 0,40 Pozitivă slabă până la moderat
Valea Trandafirilor 0,80 Pozitivă puternică
2017 Valea Morilor -0,70 Pozitivă moderată
Porțile Orașului 0,22 Pozitivă foarte slabă până la
inexistentă
Valea Trandafirilor 0,62 Pozitivă moderată

Ceea ce ține de capacitatea de tamponare și oxidabilitatea permanganatometrică, corelația
dintre acestea este relativ puternică, cu excepția lacurilor La Izvor (2011), Porțile Orașului (2016) și
Porțile Orașului (2017), în cazul cărora corelația este foarte slabă .

21
În lacul La Izvor s -au constatat corelații slabe atât între capacitatea de tamponare și CCO Mn,
cât și între capacitatea de tamponare și conținutul ionilor HCO 3-. Acest lucru poate fi observat și în
dependențele grafice ale acestora (fig. 1.1, fig. 1.2).

Fig. 1.1 Capacitatea de tamponare și
concentrația ionilor HCO 3- din lacul La
Izvor în perioada martie – mai 2011 Fig. 1.2 Capacitatea de tamponare și
CCO Mn din lacul La Izvor în perioada
martie – mai 2011

Pentru lacul Sculeni, în perioada martie – mai 2013, între capacitatea de tamponare și
concentrația de HCO 3-, s-a înregistrat o corelație slabă , aproape inexistentă, iar între capacitatea de
tamponare și CCO Mn – corelație moderată (fig. 1.3, fig. 1.4).

Fig. 1.3 Capacitatea de tamponare și
concentrația ionilor HCO 3- din lacul
Sculeni, în perioada martie – mai 2013 Fig. 1.4 Capacitatea de tamponare și
CCO Mn din lacul Sculeni, în perioada
martie – mai 2013 00,511,522,53
0 0,2 0,4 0,6Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
CCOMn, mmolechiv/l
00,10,20,30,40,50,60,7
0 2 4 6 8Capacitatea de tamponare,
mmolechiv/l
CCOMn, mgO/l 00,511,522,53
6,5 7 7,5 8Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
Concentra ția HCO3-, mmolechiv/l
00,10,20,30,40,50,60,7
3 3,2 3,4 3,6 3,8Capacitatea de tamponare,
mmolechiv /l
HCO3-, mmolechiv/l

22
Lacul Valea Trandafirilor este caracterizat de o dependență a capacității de tamponare mai
mare față de alcalinitatea carbonată, decât f ață de oxidabilitatea permanganatometrică, având în
vedere că între capacitatea de tamponare și concentrația ionilor HCO 3- corelațiile sunt mult mai
puternice (r = 0,70 – 0,98). Aceasta denotă faptul că, pe parcursul cercetărilor (2011 -2017), sistemul
tamp on al apelor acestui lac a fost condiționat în special de sistemul carbonic (Anexa 2).
Același lucru poate fi spus și despre lacul Porțile Orașului (fig. 1.5. fig. 1.6).

Fig. 1. 5 Capacitatea de tamponare și
concentrația ionilor HCO 3- din lacul Porțile
Orașului, în perioada martie – mai 2016 Fig. 1.6 Capacitatea de tamponare și
CCO Mn din lacul Porțile Orașului, în
perioada martie – mai 2016
Pentru lacul Valea Morilor sunt caracteristice corelații puternice între capacitatea de
tamponare și CCO Mn și corelații moderate între capacitatea de tamponare și concentrația HCO 3-,
ceea ce denotă faptul că dinamica temporală a capacității de tamponare este cauzată atât de sistemul
carbonic, cât și de cel humic (Anexa 4).

III.2 Determinarea ecuațiilor de predicție a capacității de tamponare
Pentru lacul Valea Trandafirilor, în perioada 2011 -2017, s -a obținut următoarea ecuație de
predicție a capacității de tampon are în funcție de concentrația ionilor HCO 3-:
( )
( )
( )
r = -0,72 – corelație negativă puternică

Ecuația liniară :
Eroarea standard a funcției de regresie :
1,181,21,221,241,261,281,3
3,3 3,4 3,5 3,6 3,7Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
Concentrația HCO3 -, mmolechiv/l 1,181,21,221,241,261,281,3
0 2 4 6Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
CCO Mn, mmolechiv/l

23
Ecuația de predicție a capacității de tamponare a apelor din lacul Valea Trandafirilor (2011 –
2017) în funcție de CCO Mn:
( )
( )
( )
r = 0,60 – corelație pozitivă moderată

Ecuația liniară :
Eroarea standard a funcției de regresie :

Fig. 1.7 Capacitatea de tamponare și
concentrația ionilor HCO 3- din lacul Valea
Trandafirilor în perioada 2011 -2017 (lunile
martie -mai) Fig. 1.8 Capacitatea de tamponare și
CCO Mn din lacul Valea Trandafirilor, în
perioada 2011 -2017 (lunile martie – mai)

Pentru lacul Valea Morilor, în perioada 2013 -2017, corelația dintre capacitatea de tamponare
și concentrația ionilor HCO 3- este foarte slabă, aproape inexistentă (r = 0,18), iar corelația dintre
capacitatea de tamponare și CCO Mn este slabă până la moderat (r = 0,41).
Ecuația de predicție a capacității de tamponare în funcție de concentrația ionilor HCO 3-:
, eroarea standard a fu ncției de regresie fiind s = 0,52.
Ecuația de predicție a capacității de tamponare în funcție de CCO Mn :
, eroarea standard a funcției de regresie fiind s = 0,50.
00,20,40,60,811,21,41,6
0 5 10capacitatea de tamponare,
mmolechiv/l
HCO3 -, mmolechiv/l 00,511,52
0 2 4 6 8capacitatea de tamponare,
mmolechiv/l
CCO Mn , mmolechiv/l

24

Fig. 1.9 Capacitatea de tamponare și
concentrația ionilor HCO 3- din lacul Valea
Morilor în perioada 2013 -2017 (lunile
martie -mai) Fig. 1.10 Capacitatea de tamponare și
CCO Mn din lacul Valea Morilor, în
perioada 2013 -2017 (lunile martie – mai)

Pentru lacul Porțile Orașului, în perioada 2016 -2017, între capacitatea de tamponare și
concentrația ionilor de HCO 3-, există corelație pozitivă moderată (r = 0,54) și ecuația de predicție a
acesteea este: , eroarea standard a funcției de regresie s = 0,61. Între capacitatea
de tamponare și CCO Mn există corelație liniară puternică (r = 0,88), ecuația de predicție fiind:
, eroarea standard a funcției de regresie s = 0,33.

Fig. 1.11 Capacitatea de tamponare și
concentrația ionilor HCO 3- din lacul Porțile
Orașului în perioada 2016 -2017 (lunile
martie -mai) Fig. 1.12 Capacitatea de tamponare și
CCO Mn din lacul Porțile Orașului, în
perioada 2016 -2017 (lunile martie – mai)

00,511,52
0 2 4 6capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
HCO3 -, mmolechiv/l 00,511,52
0 5 10capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
CCO Mn, mmolechiv/l
-0,500,511,5
0 1 2 3 4capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
HCO3 -, mmolechiv/l 00,511,52
0 2 4 6capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
CCO Mn, mmolechiv/l

25
Concluzii:
1. A fost determinată corelația dintre capacitatea de tamponare și concentrația ionilor HCO 3-,
cât și dintre capacitatea de tamponare și CCO Mn pentru apele lacurilor cercetate în perioada
2011 -2017.
2. În apele investigate funcționează un sistem tampon complex, format din mai mulți factori
biotici și abiotici.
3. A fost observată o dependență liniară mai pronunțată a capacității de tamponare față de
concentrația ionilor HCO 3-, decât față de CCO Mn.
4. A fost stabilit că, în menținerea echilibrului acido -bazic, sistemul tampon carbonic joacă un
rol mai semnificativ decât cel humic.
5. Au fost determinate ecuațiile de predicție a capacității de tamponare pentru :
o Lacul Valea Trandafirilor (2011 -2017):
 (unde x – conentrația HCO 3-);
 (unde x – CCO Mn).
o Lacul Valea Morilor (2013 -2017):
 (unde x – conentrația HCO 3-);
 (unde x – CCO Mn).
o Lacul Porțile Orașului (2016 -2017):
 (unde x – conentrația HCO 3-);
 (unde x – CCO Mn).

26
Referințe bibliografice:
[1] – Ropot V. Probleme privind calitatea, folosirea și protecția apelor în Republica Moldova. //
Apele Moldovei. Chișinău, 1998, p.28 -33 și 1999, p.93 -111
[2] – Duca Gh., Gonța M. Determinarea CO 2 în apele naturale. În: Controlul chimic al mediului
(Lucrări practice). Chișinău, 2007
[3] – Основы с.303 -304 и с.317 -319
[4] – Никаноров А.М. Гидрохимия. Л. Гидрометеоизда т, 19 89, с.70 -87
[5] – Алекин О.А. Основы гидрохимии. Л . Гидрометеоиздат , 1970, с.67-77
[6] – Florea S., Nicul L. Agricultura și industria alimentară // Starea mediului în Republica Moldova
în 2007 -2010. Raport Național. Chișinău, 2011, p.47
[7] – Buburuz D. Invazia ploilor acide în Republica Moldova // Mediul ambiant, Nr.3, iunie 2003,
p.12-16
[8] – Lei Duan, Jiming Hao. Critical loads of acidity for surface waters in China / The Science of
the Total Environment. PR China, 2000, p.1 -10
[9] – C.J. Whifield, J. Atherne. Modelling acidification, recovery and target loads for head water
catchments in Nova Scotia, Canada / Hydrol. Earth Syst. Sci. Discuss., 2006, p.3595 -3627
[10] – Duca Gh., Skurlatov I. Chimia ecologică (ediția a 2 -a). Chișinău, 2003, p.303
[11] – Jens Folster, Andren C. A. Novel Enviromental Quality Criterion for Acidification in
Swedish Lakes -An Application of Studies on the Relationship Between Biota and Water
Chemistry/Water Air Soil Pollut: Focus, 27 January 2007, p.331 -338
[12] – Никаноров А.М., Лапин И.А. Оценка буферной ёмкости // Доклады Академии Наук,
1990, том 314, № 6, с.1507 -1510
[13] – Referat „Soluții tampon – soluții tampon etalon”. In: Referatele.com [accesat la 19 aprilie
2017]. Disponibil pe Internet: http://www.referatele.com/referate/chimie/online10/Solutii -tampon –
solutii -tampon -etalon -referatele -com.php
[14] – C.J. Curtis, A. Barbieri, L. Camarero. Ap plication of static critical load models for acidity to
high mountain lakes in Europe / Water, Air and Soil Pollution: Focus, 2002, p.115 -126
[15] – Никаноров А.М., Лапин И.А. и др. Экологические нормирование и моделирование
антропогенного воздействия на в одные экосистемы, Л. Гидрометеоиздат, 1998, с.70 -78
[16] – Lis A., Duca Gh., Bunduchi E., Gladchi V., Goreaceva N. The study of the buffering
capacity of several water objects in the Republic of Moldova. În: Chemistry Journal of Moldova.
2010, Nr. 1 (32), p.30-36
[17] – C.J. Curtis, I. Botev, L. Camarero. Acidification in European mountain lake districts: A
regional assesment of critical load exceedance / Aquatic Sciences. Dubendorf, 2005, p.237 -251

27
[19] – Горячева Н.В., Дука Г.Г. Гидрохимия малых рек Р.М. Chișinău, 2004 , p.91 -101
[20] – Plîngău V., Bejan A. Transportul // Starea mediului în Republica Moldova în 2007 -2010.
Raport Național. Chișinău, 2011, p.43
[21] – Bratco S. Echilibrul acido -bazic al apelor fluviilor Dunăre (secțiunea Giurgiulești) și Nistru
(secțiunea Soroca) / Teză de master. Chișinău, 2013, p.52
[22] – Curcăreanu N., Iliescu Ș. Studiul hidrochimic al apelor r. Prut // Materialele congresului
XVIII al AR, 1993, p.252 -253
[23] – Лозовик П.А. Устойчивость водных объектов к закислению в зависимости от
удельного водосбора на примере озер и рек // Водные ресурсы, Т.33, 2006, с.15 -19
[24] – Duca Gh., Gladchi V., Goreaceva N. Lucrări practice la Chimia Apelor Naturale. Chișinău,
1995, p. 109
[25] – Suprățeanu M., Zaharia C. Metode de analiză a calității factorilor de mediu. Iași, 2002, p.112
[26] – Duca Gh., Gonța M., Matveevici V. Îndrumar de laborator la cursul Chimie Ecologică.
Chișinău: CE USM, 2002
[27] – Zănoagă C., Duca M., Rusnac I. pH -ul și întrebuințarea lui. Chișinău, 1995, p.27 -31
[29] – Потапова И.Ю., Лозовик П.А. Оценка устойчивости водных объектов Карелии к
закислению по буферной емкости и кислотонейтрализирующей способности. // Институт
водных проблем севера Карелии, 2007б с.93 -98
[30] – Bratco S. Studiul capacității de tampona re a unor obiecte acvatice / Teză de licență, Chișinău
2011
[31] – Davîdov O. Capacitatea de tamponare a apelor unor lacuri din orașul Chișinău / Teză de
licență, Chișinău 2013

28
Anexa 1
Tabelul 1
Indicatori de stare (calitate) a unor lacuri din Chișinău în perioada februarie – mai 201 6
Data
prelevării Locul
prelevării pH-ul
inițial HCO 3- Acidit. Alk. CCO Mn,
Mmolechiv/l ,
mmolechiv/l mmolechiv/l
27.02.16 L. Porțile
Orașului 7,00 3,40 0,56 3,40 3,76 1,20
L. Valea
Trandafirilor 8,00 7,75 1,20 7,75 2,16 0,40
L. Valea
Morilor 7,50 5,00 0,54 5,00 6,45 0,73
02.04.16 L. Porțile
Orașului 7,00 3,63 0,50 3,63 4,68 1,28
L. Valea
Trandafirilor 7,90 7,58 0,56 7,58 5,97 0,48
L. Valea
Morilor 7,50 5,29 0,36 5,29 8,61 0,78
02.05.16 L. Porțile
Orașului 7,00 3,50 0,80 3,50 5,52 1,23
L. Valea
Trandafirilor 7,80 7,20 0,70 7,20 5,62 0,57
L. Valea
Morilor 7,30 4,74 0,12 4,74 8,94 1,02

Tabelul 2
Indicatori de stare (calitate) a unor lacuri din Chișinău în perioada martie – mai 201 7

Data
prelevării Locul
prelevării pH-ul
inițial HCO 3- Acidit. Alk. CCO Mn,
Mmolechiv/l ,
mmolechiv/l mmolechiv/l
19.03.17 L. Porțile
Orașului 8,50 3,61 0,30 3,61 3,06 0,06
L. Valea
Trandafirilor 8,50 6,83 0,54 6,83 3,15 0,11
L. Valea
Morilor 8,60 4,59 0,40 4,59 2,73 0,06
18.04.17 L. Porțile
Orașului 8,30 3,23 0,50 3,23 2,42 0,08
L. Valea
Trandafirilor 8,50 6,12 0,70 6,12 2,11 0,10
L. Valea
Morilor 8,40 4,17 0,56 4,17 3,51 0,09
12.05.17 L. Porțile
Orașului 8,90 2,62 0,40 2,62 2,33 0,02
L. Valea
Trandafirilor 8,40 6,08 0,24 6,08 2,31 0,08
L. Valea
Morilor 9,00 3,57 0,10 3,57 4,88 0,02

29

Anexa 2

Fig. 1.1 Capacita tea de tamponare și conc.
HCO 3- din lacul V. Trandafirilor în
perioada martie – mai 2011 Fig. 1.2 Capacitatea de tamponare și
CCO Mn din lacul Valea Trandafirilor în
perioada martie – mai 2011

Fig. 1.1 Capacitatea de tamponare și conc .
ionilor HCO 3- din lacul Valea Trandafirilor
în perioada martie – mai 201 3 Fig. 1.2 Capacitatea de tamponare și
CCO Mn din lacul Valea Trandafirilor în
perioada martie – mai 201 3

Fig. 1.1 Capacitatea de tamponare și conc .
ionilor HCO 3- din lacul Valea Trandafirilor
în perioada martie – mai 201 6 Fig. 1.2 Capacitatea de tamponare și
CCO Mn din lacul Valea Trandafirilor în
perioada martie – mai 201 6

0,360,370,380,390,40,41
0 0,2 0,4 0,6 0,8Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
CCO Mn, mmolechiv/l
00,511,52
0 2 4 6 8Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
CCO Mn, mgO/l
00,20,40,6
0 2 4 6 8Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
CCO Mn, mmolechiv/l 0,360,370,380,390,40,41
7,4 7,5 7,6 7,7 7,8 7,9Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
Concentrația HCO3-, mmolechiv/l
00,511,52
0 1 2 3 4Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
Concentrația HCO3 -, mmolechiv/l
00,20,40,60,8
7 7,2 7,4 7,6 7,8Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
Concentrația HCO3 -, mmolechiv/l

30

Anexa 3

Fig. 1.1 Capacitatea de tamponare și conc .
ionilor HCO 3- din lacul Valea Trandafirilor
în perioada martie – mai 201 7 Fig. 1.2 Capacitatea de tamponare și
CCO Mn din lacul Valea Trandafirilor în
perioada martie – mai 201 7

Fig. 1.3 Capacitatea de tamponare și
concentrația ionilor HCO 3- din lacul Porțile
Orașului, în perioada martie – mai 2017
Fig. 1.4 Capacitatea de tamponare și
CCO Mn din lacul Porțile Orașului, în
perioada martie – mai 2017

Fig. 1. 5 Capacitatea de tamponare și
concentrația ionilor HCO 3- din lacul
V.Morilor, în perioada martie – mai 2013 Fig. 1.6 Capacitatea de tamponare și
CCO Mn din lacul V.Morilor, în perioada
martie – mai 2013

00,050,10,15
6 6,5 7Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
Concentrația HCO3 -, mmolechiv/l 00,050,10,15
0 1 2 3 4Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
CCO Mn, mmolechiv/l
00,020,040,060,080,1
0 1 2 3 4Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
Concentrația HCO3 -, mmolechiv/l 00,020,040,060,080,1
0 1 2 3 4Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
CCO Mn, mmolechiv/l
00,511,52
0 1 2 3 4Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
Concentrația HCO3 -, mmolechiv/l 00,511,52
0 5 10Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
CCO Mn, mgO/l

31
Anexa 4

Fig. 1. 7 Capacitatea de tamponare și
concentrația ionilor HCO 3- din lacul
V.Morilor, în perioada martie – mai 2016 Fig. 1.8 Capacitatea de tamponare și
CCO Mn din lacul V.Morilor, în perioada
martie – mai 2016

Fig. 1. 9 Capacitatea de tamponare și
concentrația ionilor HCO 3- din lacul
V.Morilor, în perioada martie – mai 2017 Fig. 1.10 Capacitatea de tamponare și
CCO Mn din lacul V.Morilor, în perioada
martie – mai 2017

00,511,5
4,6 4,8 5 5,2 5,4Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
HCO3 -, mmolechiv/l 00,511,5
0 5 10Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
CCO Mn, mmolechiv/l
00,020,040,060,080,1
0 2 4 6Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
HCO3 -, mmolechiv/l 00,020,040,060,080,1
0 2 4 6Capacitatea de
tamponare,
mmolechiv/l
CCO Mn, mmolechiv/l

32
Anexa 5
Declarație privind asumarea răspunderii
Subsemnata Trohin Silvia, declar pe răspundere personală că materialele prezentate în teza
de licență sunt rezultatul propriilor cercetări și realizări științifice. Conștientizez că, în caz contrar,
urmează să suport consecințele în conformitate cu legislația în vigoare.
Data:
Semnătura: