Lungu Ionela Licenta In Lucru 14.06.2019 [309704]

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” DIN CONSTANȚA

FACULTATEA DE FARMACIE

PROGRAM DE STUDII FARMACIE

LUCRARE DE LICENȚĂ

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC

Prof. univ. Dr. [anonimizat]: [anonimizat]

2019

UNIVERSITATEA „OVIDIUS” DIN CONSTANȚA

FACULTATEA DE FARMACIE

PROGRAM DE STUDII FARMACIE

Avizat

Data

Semnătură coordonator

CARACTERIZAREA COMPARATIVĂ A [anonimizat]. univ. Dr. [anonimizat]: [anonimizat]

2019

Doresc să aduc calde mulțumiri pe această cale:

Doamnei Conf. Univ. Dr. [anonimizat] “Chimie generală și anorganică” pentru ajutorul oferit în calitate de coordonator științific în elaborarea lucrării de licență și pentru profesionalismul de care a dat dovadă în îndrumarea mea;

Doamnei Decan Conf. Univ. Dr. Laura Bucur și întregului colectiv de cadre didactice al facultății care au contribuit la formarea mea ca farmacist în timpul celor cinci ani de studiu;

Doamnei Dr. Adriana Băloi de la baza de tratament a Complexului Parc din Amara pentru accesul la datele de literatură privind apele de suprafață și nămolurile terapeutice..

„Ce e [anonimizat] e [anonimizat] e [anonimizat] e vorba fără adevăr?” (Somadeva)

INTRODUCERE

Născută într-o zonă în care se află un lac terapeutic sapropelic și studiind într-o universitate dintr-o [anonimizat]-[anonimizat], respectiv lacul Techirghiol.

Există o [anonimizat], [anonimizat] o [anonimizat] m-a determinat să aleg această temă.

Apa, componenta majoră a [anonimizat] (apele subterane) cât și pentru tratarea anumitor afecțiuni (apele de suprafață). [anonimizat], în jurul lacurilor au luat ființă stațiuni balneare ce servesc tratamentului diferitelor afecțiuni multor pacienți.

[anonimizat], [anonimizat].

Încă din copilărie am fost atrasă de apa lacului Amara fără să îmi imaginez că într-o zi voi avea posibilitatea de a îi studia proprietățile.

Lacul Techirghiol prezintă o [anonimizat].

Acesta reprezenta încă din secolul XX o [anonimizat]-a plasat o parte a acțiunii romanului său „Patul lui Procust” [anonimizat] 1926 și 1928.

[anonimizat] a acestor două ape de suprafață.

Partea generală este compusă din cinci capitole în cadrul cărora sunt prezente date din literatura de specialitate referitoare la tema lucrării.

În acest sens, în primul capitol sunt abordate aspectele teoretice cu privire la conceptele de hidrologie și limnologie ca științe care se ocupă cu studiul apelor, clasificarea lacurilor sărate în funcție de salinitate, încadrarea regională a lacurilor Techirghiol și Amara, dar și formarea lor geologică, întrucât fără înțelegerea modalității apariției acestora obiectivul lucrării nu poate fi considerat a fi unul complet.

În cel de-al doilea capitol îmi propun să caracterizez din punct de vedere fizico-chimic proprietățile apei celor două lacuri, urmând ca în cadrul părții experimentale să intervin cu propria mea contribuție pe baza analizelor efectuate în laborator.

Cel de-al treilea capitol al acestei lucrări urmărește să descrie modul în care iau naștere nămolurile terapeutice, dar și măsura în care specia Artemia salina L. este implicată majoritar în cadrul acestui proces de formare, astfel că pornind de la rămășițele descompuse aparent nesemnificative ale acestei specii se formează peloidele cu un rol deosebit în tratarea diverselor afecțiuni.

Asemenea capitolului doi, cel de-al patrulea capitol urmărește caracterizarea din punct de vedere fizico-chimic, dar a nămolurilor terapeutice ale celor două lacuri, iar ultimul capitol al părții generale, cel mai important din punctul meu de vedere, descrie proprietățile terapeutice ale celor două lacuri, atât prin prisma apelor cât și prin cea a nămolurilor sale.

Partea experimentală este compusă din două capitole și conține descrierea metodelor utilizate în analiza fizico-chimică a apelor celor două lacuri saline și rezultatele acestor analize.

Importanța acestei teme derivă tocmai din proprietățile menționate, înțelegerea efectelor benefice asupra organismului uman fiind utilă atât fiecărui viitor farmacist cât și fiecărui pacient, însă nu putem uita nici de micile viețuitoare subacvatice pentru care apa reprezintă mediul lor de viață fără de care nu ar putea exista.

La o privire mai atentă putem observa că un singur lac poate oferi mai multe beneficii: tratament pentru diferite afecțiuni, sursă de relaxare, punct de atracție turistică, ecosistem pentru biocenoza acvatică, motiv pentru care și noi oamenii trebuie să fim recunoscători în fața naturii, evitând pe cât posibil poluarea sa și astfel ne putem bucura în continuare de tot ceea ce ne poate oferi.

Lucrarea de licență conține 97 de pagini, 75 de figuri dintre care 44 sunt grafice, 21 de tabele, 65 de referințe bibliografice, citate în text, o parte generală și o parte experimentală.

PARTEA GENERALĂ

CAPITOLUL I

GENERALITĂȚI PRIVIND LACURILE SAPROPELICE TERAPEUTICE

I. 1 CONCEPT, DEFINIȚIE, CARACTERISTICI

Hidrologia (din greacă: ὕδωρ, "hýdōr" înseamnă "apă" și λόγος, "lógos" înseamnă studiu) reprezintă știința care se ocupă cu studiul științific al mișcării, distribuției și calității apei de pe Pământ și de pe alte planete, inclusiv ciclul apelor, resurselor de apă și durabilitatea ecologică a ecosistemelor [1].

Limnologia este știința care studiază apele interioare din întreaga lume, incluzând lacuri, râuri, iazuri, mlaștini, lacuri saline și, de asemenea, estuare și mlaștini în regiuni de coastă.

Forel (1892) a definit limnologia ca fiind „oceanografia lacurilor”, Lind (1979), „ecologie acvatică non-marină”, Margalef (1983), „ecologia apei non-oceanice” [2].

Apa, compusă dintr-un atom de hidrogen și unul de oxigen și existentă în stare gazoasă, lichidă și solidă, este una dintre cele mai abundente și esențiale elemente ale multor compuși. Un lichid fără gust și fără miros la temperatura camerei, are o capacitate semnificativă de a dizolva multe substanțe. Versatilitatea apei ca solvent este esențială pentru organismele vii [3].

S-a estimat că există 12 milioane de lacuri pe Pământ; suprafața lor totală este de 2,7 milioane km², în timp ce volumul total este de 166 000 km³ [4].

O definiție unică a unui lac nu există. Din punct de vedere geologic, orice definiție funcțională ar trebui să ia în considerare două părți distincte: bazinul și corpul de apă, iar din punct de vedere hidrologic, un lac trebuie distins de o secțiune largă a râului [4].

Pentru a fi considerat un lac, corpul apei ar trebui să îndeplinească următoarele cerințe:

să umple total sau parțial un bazin sau mai multe bazine conectate;

să aibă în esență același nivel al apei în toate părțile, cu excepția momentelor relativ scurte cauzate de vânt, acoperire groasă cu gheață, influxuri mari etc.;

uneori corpul de apă poate fi localizat în imediata vecinătate a coastei mării, dar nu are o intruziune regulată a apei de mare;

să aibă un raport flux-volum atât de mic capturat de o porțiune considerabilă de sediment suspendat;

suprafața corpului apei ar trebui să depășească o valoare specificată, exemplu 1 ha la nivelul mediu al apei [4].

Un lac este o zonă încărcată cu apă, localizată într-un bazin, înconjurată de uscat, independent de orice râu sau altă sursă care servește pentru alimentarea sau scurgerea lacului [5].

Lacurile se află pe uscat și nu fac parte din ocean, prin urmare, sunt distincte de lagune și sunt, de asemenea, mai mari și mai profunde decât iazurile, deși nu există definiții oficiale sau științifice [6].

România, cu un relief variat – munți, dealuri, câmpii, deltă și coasta mării deține o gamă aproape completă de tipuri genetice de lacuri în funcție de originea bazinului și în toate aceste unități geografice (de la lacurile situate pe litoralul Mării Negre și din Delta Dunării până la cele glaciare din regiunea alpină) [7].

Numărul total și suprafața lacurilor au variat în timp. În anii 1970, o estimare a numărului lacurilor a înregistrat un număr de 3 450 de lacuri, dintre care 1 150 (27%) au fost antropice, însumând o suprafață de 2 620 km². Crearea numeroaselor lacuri pentru diferite scopuri sociale și economice a mărit suprafața totală a lacurilor până la 4 620 km² [7].

Lacurile sărate au atras atenția cercetătorilor în ultima perioadă, reprezentând un izvor de microorganisme noi capabile să crească și să se dezvolte în condiții extreme, precum o tărie ionică ridicată datorită conținutului ridicat de sare din corpul de apă [8].

Referitor la zonele cu o diversitate redusă, lacurile saline par să găzduiască o bogată diversitate biologică endemică

Este dificil să se atribuie o caracteristică spectrală a salinității pentru un lac sărat în absența unei clasificări convenite în general. Pe baza gustului lor, lacurile sunt împărțite în lacuri cu apă dulce și lacuri sărate. Salinitatea lacurilor poate fi diferită [8].

Lacurile sărate sunt larg răspândite în România, unele dintre ele fiind formate în cavitățile de exploatare ale fostelor exploatații de sare sau având o origine naturală (GÂȘTESCU, 1971; ENACHE et al., 2012).

Unele lacuri sărate sunt foarte bine cunoscute din punct de vedere microbiologic (ȚUCULESCU, 1965) sau, în cazul lacurilor pelogene, prin utilizarea lor în tratamentul cu nămol sapropelic (BULGĂREANU, 1996) [8].

Un lac salin sau un lac de sare este un corp de apă care are o concentrație de săruri (clorură de sodiu) și alte minerale dizolvate semnificativ mai mult decât cele mai multe lacuri (adesea definite ca cel puțin trei grame de sare pe litru). În unele cazuri, lacurile sărate au o concentrație mai mare de sare decât apa de mare; astfel de lacuri pot fi numite, de asemenea, lacuri hipersaline. Un lac cu săruri alcaline, care are un conținut ridicat de carbonat, este denumit uneori un lac de sodă.

Lacurile sărate pot fi clasificate astfel:

subsaline 0,5–3 ‰;

hiposaline 3–20 ‰;

mesosaline 20–50 ‰;

hipersaline mai mult decât 50 ‰ [9].

Lacurile saline se formează atunci când apa care curge în lac, care conține sare sau minerale, nu poate părăsi lacul, deoarece acesta este endorheic (terminal). Apa se evaporă, lăsând în urmă orice săruri dizolvate și astfel creșterea salinității, făcând un lac sărat un loc excelent pentru producerea de sare. Salinitatea ridicată va duce, de asemenea, la o floră și faună halofilă unică în acest lac; uneori, de fapt, rezultatul poate fi o absență sau aproape o lipsă de viață în apropierea lacului de sare.

Dacă cantitatea de apă care curge într-un lac este mai mică decât cantitatea evaporată, lacul va dispărea în cele din urmă și va lăsa un lac uscat [10].

Cele mai multe lacuri de apă sărată se dezvoltă ca rezultat al ratelor ridicate de evaporare într-un climat arid, cu o lipsă de ieșire la ocean. Conținutul ridicat de sare din aceste corpuri de apă poate proveni din minerale depozitate în terenurile înconjurătoare.

O altă sursă pentru sare poate fi faptul că bazinul de apă a fost anterior legat de ocean. În timp ce apa din lac se evaporă, sarea rămâne și în cele din urmă, corpul de apă va deveni sărat [10].

I. 2 ÎNCADRAREA REGIONALĂ A LACURILOR TECHIRGHIOL ȘI AMARA ÎN ZONA DOBROGEI ȘI MUNTENIEI CA DESTINAȚIE MICRO-TURISTICĂ

Dobrogea, cunoscută din antichitate ca Dacia Pontică sau Scythia Minor, după numele mării care o înconjura, Pontus Euxinus, este o regiune situată în sud-estul României. [11].

Istoricul regiunii Dobrogei se extinde din punct de vedere administrativ pe teritoriul a două țări: România (județele Constanța și Tulcea) și Bulgaria (județele Dobrici și Silistra) [11].

Dobrogea este mărginită la nord de masivul Dobrogei (Munții Măcinului) ce este înconjurat de trei tabere (Tulcea, Babadag și Casimcea), la nord-est de Delta Dunării, la est de Marea Neagră, la vest de către în partea inferioară a Dunării și la sud de granița cu Bulgaria [11].

Cele mai importante orașe ale regiunii sunt: Constanța, Mangalia, Medgidia și Tulcea. Regiunea cuprinde stațiuni balneare (Eforie Nord, Eforie Sud, Saturn) și stațiuni de agrement precum Mamaia, Jupiter, Neptun, Olimp, Venus, Costinești, 2 Mai și Vama Veche [11].

Cercetarea de literatură desfășurată în perioada octombrie-decembrie 2010-ianuarie 2011 pe un eșantion de 1887 de tineri cu vârsta cuprinsă între 20 și 24 de ani a identificat măsura în care percepțiile legate de micro-destinația Dobrogei ale locuitorilor proveniți din diferite regiuni românești ajută la dezvoltarea identității în cadrul procesului de elaborare a funcției de marketing strategic.

În funcție de clasificarea formelor de turism propuse de Organizația Mondială a Turismului (OMC/ONU) din 1979 care ia în considerare motivele care ghidează alegerea destinației turistice (turismul de afaceri și profesional, turismul medico-balnear, turismul cultural, turismul de agrement, vizitarea prietenilor și rudelor, dar și alte forme de turism), tinerii ar putea alege principala formă de turism practicată în regiunea istorică a Dobrogei.

În ceea ce privește distribuția formelor de turism pentru micro-destinația Dobrogei, rezultatele studiului arată următoarele: 74,5% dintre tineri consideră că turismul de agrement este reprezentativ pentru această regiune, 16,3% au optat pentru turismul medico-balnear, 3,3% au ales turismul cultural, 3,1% au optat alte forme de turism, 2,3% au ales vizitarea prietenilor și rudelor, în timp ce 0,5% au optat pentru turismul de afaceri și profesional [11].

În figura 1 este ilustrată distribuția formelor de turism pentru zona Dobrogei.

Figura 1. Distribuția formelor de turism pentru micro-destinația Dobrogei [11].

Luând în considerare regiunile de origine ale tinerilor, se poate observa că turismul de agrement ocupă în mod constant prima poziție ca formă de turism predominantă pentru această regiune istorică și este frecvent urmată de turismul medico-balnear. Ultima poziție aparține afacerii și turismului profesional. În ceea ce privește structura regională stabilită, situația este prezentată în tabelul 1 [11].

Tabel 1. Chestionar adresat turiștilor și pacienților [11].

Alegerea turismului de agrement ca formă turistică reprezentantă pentru micro-destinația Dobrogei făcută de tineri poate fi explicată în special prin existența unui frumos peisaj natural oferit de Marea Neagră și Delta Dunării. Stațiunile situate de-a lungul coastei Mării Negre au fost considerate a fi înainte de anii 1990 destinațiile de vacanță preferate în special în lunile de vară (iunie-august), iar în ultimii ani poate fi observată o tendință de turism pe durata weekend-ului [11].

Turismul medico-balnear a apărut ca urmare a existenței lacului Techirghiol (care este bogat în apă sărată concentrată și nămol sapropelic) și vine să se finalizeze celelalte forme de turism practicate în această regiune. Pentru o evaluare corectă a micro-destinației turistice a Dobrogei ar trebui efectuate cercetări similare prin intermediul altor categorii de populație, cu vârste diferite și cu un nivel de educație diferit [11].

Toate regiunile istorice ale României contemporane (Muntenia, Oltenia, Banat, Crișana, Transilvania, Bucovina, Maramureș, Moldova și Dobrogea) sunt considerate a fi, în aceeași măsură, micro-destinații cu un patrimoniu turistic ridicat, având numeroase caracteristici naturale, artistice, culturale, istorice și atracții gastronomice, fapt care conferă turiștilor din întreaga lume, experiențe de neuitat, pe care aceștia ar dori să le repete [12].

Muntenia acoperă județele și unitățile teritoriale de mai jos: Argeș, Brăila, Călărași, Dâmbovița, Giurgiu, Ialomița, Ilfov, Prahova, Teleorman și municipiul București. Printre cele mai importante orașe din această regiune istorică sunt: București, Alexandria, Brăila, Buzău, Călărași, Giurgiu, Pitești, Ploiești, Slobozia și Târgoviște [12].

În Muntenia, 38,1% dintre tineri consideră turismul de agrement drept formă reprezentativă a turismului pentru regiunea lor de origine; 23,9% au optat pentru vizitarea prietenilor și rudelor; 15,9% au selectat turism cultural; 11,0% au ales turismul de afaceri și profesional; 5,2% au optat pentru alte forme de turism; 3,7% au optat pentru turismul spa medical. În figura 2 este ilustrată distribuția formelor de turism [12].

Figura 2. Distribuția formelor de turism pentru micro-destinația Munteniei [12]

I. 3 FORMAREA GEOLOGICĂ A LACULUI TECHIRGHIOL

Geneza cuvetei lacului Techirghiol este de mare interes și în zilele noastre. Majoritatea cercetătorilor admit că această depresiune prezintă modul comun de formare al limanelor maritime, respectiv vale de râu adâncită în faza neoeuxinică și invadată de ape în timpul transgresiunii neolitice.

P. Coteț nu consideră această vale de eroziune drept fază inițială, ci un relief carstic. [13]

Inițial era o lagună marină, dar în timp, valurile și mișcările tectonice au izolat zona lacului și golful a început să se formeze [14].

Lacul a fost format dintr-un golf ce a fost blocat de bănci de nisip. Până în anii 1970-1980, salinitatea lacului a scăzut continuu datorită apei proaspete furnizate de izvoarele de la capătul vestic al lacului și datorită irigațiilor agricole.

Pentru a păstra proprietățile sării marine și a salva o specie de crustacee care produce sapropelul, Artemia salina, în anul 1980 au fost construite două diguri, împărțind lacul în trei părți ce prezintă caracteristici diferite ale apei. Partea estică, cea mai întinsă zonă, este reprezentată de apă sarată, între diguri apa a devenit sălcie, iar capătul de vest conține apă proaspătă. În astfel de condiții diferite, habitatele și populația de plante și animale s-au dezvoltat continuu [14].

Din punct de vedere geologic, în această zonă principala stâncă este calcarul sarmatic. Sub aceasta se găsesc șisturi, separate de lut. Deasupra calcarului se găsește loess. Pe fundul lacului se află calcar, acoperit de argilă roșie cu concrețiuni de calcar (în special pe țărm) și șisturi [14].

În figura 3 este prezenă o imagine a lacului Techirghiol.

Figura 3. Lacul Techirghiol (Original)

Lacul Techirghiol (sau Tekirghiol, turcă Tekirgöl, însemnând „lacul barbunului”) este situat în orașul Techirghiol, județul Constanța, Dobrogea, România.

Pe măsură ce a fost declanșat războiul Crimeii, în anul 1854, au apărut primele informații scrise referitoare la efectele benefice ale lacului Techirghiol datorită unui comandant de oști numit Said Pașa. Acesta, având un braț bolnav și încercând mai multe băi cu nămol, a descoperit efectele acestuia asupra brațului său [15].

Lacul Techirghiol se află între Eforie Nord și Eforie Sud și este un fost liman fluvio-maritim generat de placa tectonică și de slaba rezistență a calcarelor sarmatiene în care este cantonat. Ulterior, golful format a fost barat de sedimente printr-un cordon litoral ce a dat naștere la un mediu lagunar [15].

În figura 4 este prezent simbolul stațiunii, statuie realizată de un localnic.

Figura 4. Statuie reprezentativă din parcul orașului Techirghiol (Original)

Cea mai veche înregistrare a nivelurilor a fost făcută în anul 1909, atunci când lacul avea cota -150. În anul 1952, nivelurile medii erau -115 cm, observându-se o creștere medie de 0,8 cm pe an. După anul 1970 are loc o creștere a nivelurilor deoarece se realizau irigații la nivelul suprafețelor învecinate. Astfel, apa ajungea în lac prin intermediul canalelor colectoare ale sistemelor de irigații ori printr-o scurgere sub formă de pânză a surplusului de apă de la solelor irigate.

Au fost luate măsuri pentru protejarea lacului organizate în 3 etape.

În prima etapă, în scopul scăderii aportului de apă dulce de proveniență subterană, la coada lacului a fost realizat un dren căruia îi revenea rolul colectării apei dulci de pe văile Urluchioi și Biruința și pompării acesteia spre valea Tatlageac printr-o stație de pompare, însă fără rezultat deoarece nivelurile creșteau în continuare.

În cea de-a doua etapă, au fost realizate drenuri ce colectau apa dulce din spatele unor baraje, apoi era condusă către valea Tatlageac, dar și către mare. În cadrul aceleiași etape, au fost întărite malul din dreptul orașului, dar și malul din nord al lacului supus alunecărilor de teren. Efectele acestor măsuri au fost vizibile până în anul 1994.

În cea de-a treia etapă, a fost construit un baraj cu o lungime de 800 m din anrocamente și pământ ce desparte porțiunea de vest a lacului de restul cuvetei în care staționează apa sărată. Cu scopul de a fi dirijată apa dulce de pe văile confluente pentru acumularea din spatele barajului, pe malul din sud a fost creat un canal de gardă. Apoi apa dulce se scurge sub influența gravitației către mare prin intermediul unei conducte. În final se scurge printr-o conductă în zona lacului Belona. A fost pus în aplicare și un sistem de deversare a apei din lacul Techirghiol în zona mediană a cordonului litoral care desparte lacul de Marea Neagră, sistem ce este utilizat doar în situația în care există un aflux de apă dulce [15].

Nivelurile lacului sunt prezentate în tabelul 2.

Tabel 2. Cotele lacului Techirghiol (cm) [15]

Prezența nămolului sapropelic (cu calități terapeutice pentru reumatism) ca rezultat al descompunerii bacteriene a organismelor acvatice (Artemia salina și algele Cladophora eurihaline) îi atribuie o importanță curativă înaltă [16].

Lacul se află la o distanță de 150 m de coasta Mării Negre și are o suprafață de 1462 ha, zona incluzând lacul propriu zis și mlaștinile înconjurătoare [14].

Caracteristicile fizice ale bazinului hidrografic Techirghiol

Suprafață

Adâncimea maximă: 12,5 m.

Adâncimea medie: 4 m.

Fluctuație: între -1,64 m și +1,79 deasupra nivelului mării.

Suprafața apei: între 11,54 și 13,4 km² [14].

Suprafața totală a lacului: 160 km².

Caracteristicile geologice: sunt aceleași ca cele din zona care înconjoară lacul, principalul tip de rocă este calcarul Sarmatian, sub acesta se află șisturi separate de argilă. Deasupra calcarului se găsește loess.

Tipul de sol: cernoziom și cernoziom levigat (instalat pe loess), rendzin (instalat pe calcar, unde loess-ul a fost erodat)

Utilizarea terenurilor: agricultura 68%, zonele umede 20%, pășuni 10%, urban discontinuu 2%.

Clima: la fel ca în zona ce înconjoară lacul.

Valori hidrologice: volumul 70 000 000 m3 [14].

Specii importante pentru menținerea diversității acestui lac sunt și algele verzi (Cladophora vagabunda, Cladophora crystallina, Closterium acerosum), diatomeele (Synedra tabulata, Nitzschia sigmoidea, Achnanthes brevipes) [14].

Dintre nevertebrate sunt prezente specii precum Haliella noctivaga, Haliella taurica, Polycladodes album, Polycelis nigra, Pseudamnicola codreani, Artemia salina, Rivuolga mursupulex și Cothurnia tekirghiolica.

Dintre vertebrate, mai multe specii de amfibieni pot fi observate numai în zonele cu apă sărată precum Triturus dobrogicus, Pelobates syriacus balcanus și Bombina bombina. Sunt prezente specii de reptile protejate precum Emys orbicularis.

În zonă au fost identificate numeroase specii de mamifere precum Spermophilus citellus, Lepus europaeus, Microtus arvalis, Rattus norvegicus, Mustela putorius, dar și unele mamifere protejate precum Mustela eversmanni, Vormela peregusna euxina, Miniopterus schreibersi, Myotis myotis și Myotis blythii.

Lacul Techirghiol, principala zonă umedă a sudului Dobrogei, situată pe traseul de migrație a păsărilor oferă un loc de adăpostire foarte important penru păsările acvatice, iarna fiind principalul loc de adăpostire pentru rațe și gâște.

Unele dintre speciile de păsări pe cale de dispariție care se găsesc pe acest lac sunt: gâsca roșie Branta ruficollis, rața albă Oxyura leucocephala. Alte specii vulnerabile sunt prezente pe malul lacului și în zonele învecinate sunt: gâsca cu cap alb Anser erythropus, pelicanul dalmațian Pelecanus crispus [14].

Lacul Techirghiol este unic în România datorită caracteristicilor sale fizice și biologice. Este cel mai mare lac din sud-estul României. Mărimea și accesul limitat al malurilor abrupte oferă locuri sigure pentru păsările acvatice. Sarea și apa sălcie împiedică înghețarea lacului oferind cel mai bun loc pentru adăpostirea păsărilor când toate lacurile cu apă dulce sunt înghețate. Este înconjurat de suprafețe mari de terenuri agricole, oferind astfel hrană păsărilor ce îl populează care în perioada rece a iernii preferă să se hrănească aproape de lac, economisind energie [14].

Lacul Techirghiol este alimentat cu apă subterană și de suprafață din trei râuri (Movilița, Biruința și Techirghiol) și izvoare de apă dulce situate la limita lacului. Între anii 1961-1962, influxul de apă în lac a fost de aproximativ 0,4 milioane m³, iar între anii 1972-1973 a ajuns la 6 milioane m³, o mare contribuție fiind aceea a sistemului de irigații. Din acest motiv a fost construit un sistem hidrotehnic pentru a separa apa salină a lacului de apa dulce. Zonele de apă a lacului Techirghiol pot fi văzute în figura 5 (b) [16].

Figura 5. (a) Harta Dobrogei; (b) Situarea zonei de apă din Lacul Techirghiol [16]

Monitorizarea calității mediului în această zonă a început în anul 2000, atunci când Lacul Techirghiol a fost declarat aria protejată. De asemenea, un proiect privind îmbunătățirea de iernare a gâscanului cu gât roșu a fost dezvoltat începând cu anul 2004, efectuând monitorizarea parametrilor fizico-chimici ai acestui lac. După anul 2007, Lacul Techirghiol a fost inclus în rețeaua Natura 2000 [16].

I. 4 FORMAREA GEOLOGICĂ A LACULUI AMARA

Cuveta cu forma literei “S“, adâncă de 3,5 m, a apărut într-un mod natural ca lac de albie pe terasa râului Ialomița. În această arie se găsesc depozite cuaternare, iar la o adâncime de 4–12 m se găsesc apele freatice [17].

Originea depresiunii lacului este aceeași ca a Lacului Sărat-Brăila.

Un curs al Ialomiței sculptat în terasa inferioară a fost părăsit și acoperit cu depozite loessoide. Partea vestică este estompată mult, în schimb cea estică păstrează caracterele evidente ale unei vechi legături, cu un alt curs părăsit, care se desfășoară la contactul luncii cu terasa fluviatilă.

Procesele de tasare au acționat în acest braț acoperit cu loess, conferind depresiunilor trăsăturile de crov. În partea opusă direcției dominante a vântului abraziunea lacustră a creat o faleză lacustră, iar în porțiunile adăpostite se dezvoltă stuful care protejează malurile de procesele de modelare.

Lacul primește doi afluenți cu caracter intermitent perpendicular pe direcția lacului (vest-est), ceea ce întărește mai mult originea de curs părăsit a depresiunii. [18].

În figura 6 este ilustrată cuveta lacului Amara.

Figura 6. Cuveta lacului Amara (Original)

Lacul Amara este un fost liman fluviatil barat cu aluviuni, aflat într-o depresiune (Crivaia), veche matcă a râului Ialomița, care nu mai prezintă vreo legătură cu râul și are o suprafață de aproximativ 130 ha [19].

Este situat în partea de sud-est a României, puțin adânc, cu o adâncime medie de 3 metri și o înălțime medie de 1,32 km², având o importanță deosebită pentru zona în care se află. Această importanță derivă din principalele sale funcții în ecosistem, și anume: sursă de hrană, adăpost și loc de reproducere pentru aproape 54 de păsări, atracție turistică balneară și locuri de muncă pentru locuitori [20].

Adâncimea maximă a apei este de 4 m, iar malurile sunt abrupte, fiind o arie protejată [19].

Acesta este unul dintre cele cinci lacuri din România care conține nămol sapropelic, care poate fi utilizat în tratamentul afecțiunilor ginecologice, endocrine și musculo-scheletice [20].

Înconjurat numai de terenuri agricole, contribuie semnificativ la poluarea apei cu compuși pe bază de azot și fosfor, cel mai probabil derivate din îngrășămintele utilizate pentru culturile agricole [20].

Speciile dominante a biomasei fitoplanctonului, în perioada 2002 – 2013 au fost: Cyanophyta Aphanizomenon flosaquae, Microcystis aeruginosa, Merismopedia elegans, Synechocystis sp, Gloeocapsa minima, Bacillariophyta-Cocconeis pediculus, Cyclotella meneghiniana, Fragillaria crotonensis, Stauroneis anceps, Anomoconeis sphaerophora, Nitzschia closteriu, N. Sigmoidea, Criptophyta-Chroomonas caudata, Chroomonas acuta, Chlorophyta Cosmarium concediu, Scenedesmus quadricauda, Chlamydomonas sp, Ankistrodesmus minutissima, Oocystis submarina, Ankira sp, Euglenophyta Monomorphina pyrum, Phacus longicauda și Euglena viridis [21].

Biomasa totală a fitoplanctonului a fost modificată între perioade cu producție mare de microalge (2005 și 2012) și faza de apă limpede (unde media valorii biomasei totale a fitoplanctonului nu este mai mare de 3,0 mg / L) [21].

Fauna vertebrată cuprinde reprezentanți ai claselor: Pisces, Amphibia, Reptilia, Aves și Mammalia.

Printre speciile de pești se numără: Carassius gibelio, Perca fluviatilis, Gambusia affinis. Amfibienii sunt strict legați de prezența apei: Pelophylax ridibundus și Pelophylax esculentus (broaște verzi de lac), Bufo viridis (broasca râioasă verde).

În ceea ce privește reptilele, speciile prezente în acest teritoriu sunt foarte puține la număr: Lacerta viridis (gușterul), Lacerta agilis (șopârla cenușie), Natrix natrix (șarpele de casă).

Printre speciile de păsări pe baza cărora lacurile au fost declarate Arie Specială de Protecție Avifaunistică se numără: Alcedo atthis, Ardeola ralloides, Egretta garzetta, Ardea alba, Ardea cinerea, Nycticorax nycticorax, Himantopus himantopus, Recurvirostra avesetta, Philomachus pugnax, Platalea leucorodia, Plegadis falcinellus, Sterna hirundo, Aythya nyroca, Acrocephalus arundinaceus, Acrocephalus scirpaceus, Falco tinnunculus, Numenius arquata, Calidris ferruginea, Limosa limosa, Tringa totanus, Tringa glareola, Tringa nebularia.

Mamiferele sunt reprezentate printr-un număr mic de specii.

Dominante sunt speciile de rozătoare Spermophilus citellus (popândăul), Cricetus cricetus (hârciogul), Microtus arvalis (șoarecele de câmp), care ȋnsă au efective relativ scăzute, din cauza tipurilor de culturi practicate, dar și specii antropofile pentru zona cercetată, precum: Ratus norvegicus (șobolanul comun), Mus musculus (șoarecele de casă) și mustelidele: Mustela putorius (dihorul) și Mustela nivalis (nevăstuica). Ca mamifer insectivor, ȋn zonă menționăm specia Talpa europaea (cârtița). Cu efective moderate au fost identificate și Lepus europaeus (iepurele de câmp) și Vulpes vulpes (vulpea) [17].

CAPITOLUL II

APA LACULUI TECHIRGHIOL

II. 1 PROPRIETĂȚILE FIZICE ALE APEI LACULUI TECHIRGHIOL

II. 1. 1 Culoarea și aspectul apei

Culoarea aparentă a corpurilor naturale de apă este deseori determinată mai mult de solidele dizolvate și în suspensie sau prin reflectarea cerului, decât de apa în sine. Lumina din spectrul electromagnetic vizibil poate traversa câțiva metri de apă pură (sau gheață) fără absorbție semnificativă, astfel încât să pară transparentă și incoloră [22].

Astfel, plantele acvatice, algele și alte organisme fotosintetice pot trăi în apă până la sute de metri adânc, pentru că lumina soarelui poate ajunge la acel nivel. Vaporii de apă sunt în esență invizibili ca gaz.

Cu toate acestea, printr-o grosime de 10 m sau mai mult, culoarea intrinsecă a apei (sau a gheții) este vizibilă turcoaz (albastru verzui), deoarece spectrul său de absorbție are un minim clar la culoarea corespunzătoare a luminii. Culoarea devine din ce în ce mai puternică și mai întunecată, la o grosime tot mai mare. Lumina soarelui nu ajunge în părțile oceanelor sub 1.000 de metri adâncime. Razele infraroșii și lumina ultravioletă, sunt puternic absorbite de apă.

Indicele de refracție al apei lichide: 1.333 la 20 °C (68 °F) este mult mai mare decât cel al aerului (1.0) [22].

Indicele de refracție al gheții (1.31) este mai mic decât cel al apei lichide [22].

II. 1. 2 Temperatura

Precipitații: -350 mm (luni ploioase: mai și noiembrie).

Radiație solară: 125 kcal/ m2

Temperatură medie: 11,5 °C (maxim 32 °C, minim -26 °C).

Temperatura medie în luna iulie: 22,5 °C,

Temperatura medie în luna ianuarie: -0,5 °C.

Presiunea atmosferică medie: 764,3 mm.

Direcția predominantă a vântului: Nord-Est, Sud-Est și Vest [14].

Calitatea apei din Lacul Techirghiol are o importanță deosebită pentru conservarea proprietăților terapeutice ale acestuia. Este cunoscut faptul că temperatura apei este unul dintre factorii care influențează producția de nămol sapropelic.

Există o dependență ridicată a temperaturii apei de temperatura aerului [16].

Paralitoralul Lacul Techirghiol constituie un ecosistem cu o structură specială și un trecut geologic interesant. Acest lac este situat în Dobrogea, o zonă României, cu o altitudine medie de aproximativ 200-300 m, situată între cursul inferior al Dunării și Marea Neagră, într-o zonă climatică temperat continentală, influențată de mare.

Temperaturile medii anuale variază de la 11 °C în interiorul și de-a lungul Dunării până la 11,8 °C pe coastă și mai puțin de 10 °C în mai mari părți ale regiunii [16].

Analiza precipitațiilor anuale înregistrate la stația meteorologică Techirghiol în perioada 1965-2005 relevă o variație anuală a precipitațiilor de la un minim de 244,7 mm (în 1997) la un maxim de 806,5 mm (în 2005). Între 1976 și 1994 valorile precipitațiilor au fost sub media precipitațiilor multianuale – 424,1 mm. Temperatura medie anuală a variat între 10,3 °C și 13,1 °C (în 1999), media de temperatură multianuale fiind de 11,7 °C.

Temperatura aerului influențează evaporarea și salinitatea lacului, condițiile climatice specifice influențând conservarea proprietăților terapeutice ale acestui lac [16].

II. 1. 3 Turbiditatea apei

Turbiditatea este nebulozitatea sau perturbarea unui lichid cauzat de un număr mare de particule individuale, care în general sunt invizibile cu ochiul liber, similar cu fumul din aer. Măsurarea turbidității este un test al calității apei.

Fluidele pot conține materii solide în suspensie, constând în particule de diferite dimensiuni [23].

Valorile turbidității apei lacului Techirghiol sunt prezentate în tabelul 4.

II. 1. 4 Conductivitatea electrică

Conductivitatea (sau conductanța specifică) a unei soluții de electroliți este o măsură a capacității sale de a conduce electricitatea. Unitatea de conductivitate SI este siemens per metru (S / m) [24].

În multe cazuri, conductivitatea este legată direct de substanța solidă totală dizolvată (T.D.S.). Apa deionizată de înaltă calitate are o conductivitate de aproximativ 5,5 μS / m la 25 °C, apa potabilă tipică în intervalul 5-50 mS / m, în timp ce apa de mare circa 5 S / m [25].

Se poate folosi conductivitatea electrică sau "conductivitatea de referință", ca reprezentant pentru salinitate. Această măsurare poate fi corectată pentru efectele de temperatură și este de obicei exprimată în unități de μS / cm.

Un lac a cărei apă are o salinitate de aproximativ 70 mg / L va avea de obicei o conductivitate specifică la 25 °C între 80 și 130 μS / cm. Raportul real depinde de ionii prezenți [26].

Conductivitatea reală se modifică de obicei cu aproximativ 2% /°C, astfel încât conductivitatea măsurată la 5 °C ar putea fi doar în intervalul 50-80 μS / cm [27].

Parametri fizico-chimici semnificativi incluzând pH-ul, turbiditatea, conductivitatea, salinitatea și substanța solidă totală dizolvată (Total Dissolved Solid abreviat TDS) sunt prezentate în tabelul 4.

Valorile turbidității sunt mai mari în probele de apă colectate de la adâncimea lacurilor sărate în conformitate cu valorile prezentate în tabelul 4.

În probele colectate din Lacul Amara s-a observat o salinitate de 6,5 – 7,6 g / L.

Conductivitatea și TDS sunt mai mari la probele colectate de la o adâncime diferită a lacurilor sărate.

În tabelul 4 se observă o tendință de creștere a salinității cu creșterea adâncimii lacurilor, cu scăderea pH-ului și cu creșterea conductivității [28].

Tabel 3. Locații și adâncimi ale unor lacuri sărate din România [28]

Tabel 4. Caracteristici fizico-chimice ale apei lacului Techirghiol [28]

II. 1. 5 Radioactivitatea

Spre deosebire de apa subterană care conține întotdeauna o anumită cantitate de radon, concentrația de radon din apa de suprafață este neglijabilă [29].

În România, de la punerea în funcțiune a centralei nucleare de la Cernavodă, tritiul este măsurat în mod constant în mediul înconjurător, atât la fața locului cât și în vecinătăți (dintr-o zonă cu 30 km în jurul centralei nucleare). Având atât origine cosmogenă cât și antropică, aceasta este modalitatea de a face diferența între radioactivitatea de tritiu produsă în atmosferă și cea care este o urmare a activității umane. Activitatea de supraveghere curentă pentru prezența tritiului în mediu este asigurată de un laborator al centralei nucleare de la Cernavodă [29].

Tritiul (3H) este izotopul radioactiv al hidrogenului cu masa atomică 3 și timpul de înjumătățire de 12,43 ani care se formează în straturile superioare ale atmosferei.

Energia reacției este de 18 keV.

Concentrația activității tritiului este exprimată în mod obișnuit prin așa-numitele unități de tritiu [29].

O parte importantă a tritiului prezent în atmosferă și în hidrosferă este de origine antropogenă, formată în urma unor serii de explozii termonucleare în atmosferă din 1952.

Concentrația maximă a activității 3H, fiind de 6000 unități de tritiu (550 Bq / dm3) a fost înregistrată în 1963 în precipitații la nivelul emisferei nordice.

După interzicerea testelor nucleare în 1964, activitatea tritiului a început să scadă datorită timpului de înjumătățire relativ scurt.

Astăzi, în atmosferă este mai puțin de 10 unități de tritiu și se apropie de nivelul natural al primei jumătăți a secolului trecut (1967; König și Winter 1977).

Principalele caracteristici ale distribuției concentrației activității tritiului sunt: efectul sezonier, efectul ocean-continental și efectul latitudinal.

Datorită acestor caracteristici, tritiul a devenit unul dintre cei mai importanți markeri naturali și are un rol important în investigațiile hidrologice, geologice, ecologice, climatice și meteorologice [29].

Investigațiile din 2011 până în 2015, au fost desfășurate în partea de sud-est a României atât în ​​zonele agricole, cât și în zonele umede sau zonele rurale și urbane [29].

Caracteristicile lacului Techirghiol sunt înscrise în tabelul 5.

Tabel 5. Caracteristici ale Lacului Techirghiol [29]

N.D. = Nu este determinat

MDA = Activitate minim detectabilă; 1.18 Bq/ dm3 on Quantulus 1220 Liquid Scintillation Analyzer

Factorii majori care influențează creșterea valorilor locale și regionale pentru unele puncte sunt apropierea de obiectivul nuclear, vecinătatea zonelor mari de apă, cum ar fi fluviul Dunărea sau lacurile din N și NE Dobrogei, direcția dominantă a vântului, o altitudine mai mare și obstacole majore cum ar fi acele mari orașe care scad concentrația de activitate a tritiului în mediu.

În majoritatea cazurilor, distribuția de tritiu în compartimentele de mediu este mai mare în solul nedeteriorat și în plantele care aparțin sau în frunzele ceroase care împiedică pierderea apei prin transpirație.

În unele cazuri, valorile neașteptate apar datorită unei contribuții complexe a tuturor factorilor care afectează acumularea de tritiu.

În ciuda acestui fapt, se pare că concentrația totală de tritiu depinde în principal de distanța de la obiectivul nuclear și de acumularea mare de apă în imediata apropiere a punctului de prelevare sau a unei combinații a celor doi factori [29].

În concluzie, a fost determinată concentrația radioactivă a tritiului ca HTO în diferite compartimente ecosistemice pentru suprafețe de peste 5 km de la obiectivele nucleare. Valorile sunt de cel puțin 8 până la 10 ori mai mici decât limita superioară a concentrației normale în apa de băut (100 Bq/ dm3 conform legilor românești) în intervalul așteptat pentru apele continentale fără contaminare / contaminare minoră cu tritiu antropic (2 ÷ 18 Bq/ dm3 ) (Feldt 1990) [29].

II. 2 CARACTERISTICILE CHIMICE ALE APEI LACULUI TECHIRGHIOL

Aceste caracteristici rămân în general constante. Elementele dominante au valori constante în toate regiunile centrale ale lacului Techirghiol [30].

II. 2. 1 Salinitatea apei

Lacurile pot fi clasificate în următoarea categorie: hiposaline (3-20 ‰ care înseamnă <50 g / L), cum ar fi Lacul Amara, mezosaline (20-50 ‰, ceea ce înseamnă aproximativ 100 g / L), cum ar fi Lacul Techirghiol, dar și hipersaline (>50 ‰ care înseamnă peste 200 g / L), cum ar fi Lacul Sărat, Lacul Ocnita, Avram Iancu Lacul, Lacul Brancoveanu și Lacul fără fund [28].

Lacul Techirghiol este considerat a fi un lac unic în România, datorită caracteristicilor sale fizico-chimice și biologice, caracteristici care au suferit variații importante de nivel și salinitate.

Având în vedere climatul zonei, fiind considerată una dintre cele mai aride zone ale României (aproximativ 6 luni pe an lipsite de precipitații), apa lacului ar putea evolua constant la o concentrație de salinitate, însă compararea datelor dovedește contrariul. Salinitatea și împiedică înghețarea lacului pe timpul iernii, fenomen unic în comparație cu celelalte lacuri ale Dobrogei [16].

Lacul Techirghiol are un sistem hipersalin, salinitatea variind în ultimii 12 ani între 55 g/L și 66 g/L [16].

Datorită irigării, salinitatea lacului a scăzut: 83,6 g/L (1970), 63,6 g/L (1980) și 53,50 g/L (1997). În zona cu apă dulce, în partea de vest salinitatea este 1,0-2,3 g/L, în zona intermediară, în zona centrală 6-8 g/L [14].

Valorile salinității lacului Techirghiol între anii 1991-2011 sunt prezente în tabelul 7.

II. 2. 2 Reacția apei

Tabel 6. pH-ul apei lacului Techirghiol [28]

II. 2. 3 Duritatea apei lacului Techirghiol

Duritatea totală a apei este cauzată de ionii de calciu și de magneziu (ionii metalelor alcalino-pământoase), ce ajung în apă [31].

Valorile durității sunt prezente în tabelul 7.

II. 2. 4 Substanțe anorganice prezente în apa lacului Techirghiol

Clorul, din clorura de sodiu și de magneziu este cel mai important indicator al mineralizării, fiind aproape constant. Creșterea conținutului în clorură (maxim 1019,15 meq/L) corespunde unui grad moderat de mineralizare și unei salinități în creștere. Conținutul de clorură din apă a prezentat variații sezoniere semnificative.

Valorile maxime au fost înregistrate în timpul verii datorită amestecării afluxurilor din perioada toamnei și a primăverii.

Valorile minime au fost înregistrate în perioada iernii, atunci când lacurile sunt liniștite.

Magneziul se găsește într-o cantitate cuprinsă între 171.05 meq/L (în 1993) și 230.26 meq/L (în 1995).

Examinând elementele mai puțin caracteristice ale apei se observă că valorile bicarbonatului și carbonatului prezintă unele variații datorită labilității sistemului.

Calciul înregistrează variații în sensul creșterii valorilor sale de la suprafața apei spre adâncimea sa, probabil datorită echilibrului reversibil al bicarbonatului solubil în carbonat insolubil.

Oxigenul dizolvat prezintă variații în diferite zone ale lacului [30].

Parametrii analizați sunt: salinitate, concentrațiile de clorură, bicarbonați, magneziu, calciu, reziduu uscat, duritate totală, oxigenul dizolvat (DO), consumul chimic de oxigen prin metoda permanganatului de potasiu () și consumul biochimic de oxigen (BOD5) [30].

Datele analizate sunt prezentate în tabelul 6 și sunt preluate din rapoartele Agenției Naționale pentru Mediu, Constanța. Volumele datelor eșantionul este de 22, adică este la limita testelor statistice pentru nivelul de încredere de 90% [30].

Tabel 7. Parametri fizico-chimici studiați ai apei lacului Techirghiol [30]

Evoluțiile principalilor parametrii fizico-chimici ai lacului Techirghiol sunt importante pentru conservarea calitatății nămolului terapeutic, cu proprietăți unice [30].

II. 2. 5 Potențialul apelor de suprafață din România de a produce ioni hidroxil și nitriți

Concentrația de nitrați, nitriți, carbonați, bicarbonați și cantitatea de materie organică dizolvată a fost măsurată în stratul de suprafață al unui anumit număr de lacuri din România. Aceste date au permis modelarea stării de echilibru a concentrației radicalului hidroxil și a dioxidului de azot în condiții de iradiere standardizate.

Ionul hidroxil este implicat în degradarea oxidativă a poluanților biologici refractari din apele de suprafață, în timp ce dioxidul de azot are potențialul de a induce nitrarea aromatică cu generarea de toxine și compuși nitroaromatici genotoxici.

S-a constatat că apa de suprafață a lacului Techirghiol are un potențial foarte înalt de reactivitate fotochimică din cauza concentrației ridicate de nitrați și nitriți [32].

Reacțiile fotochimice sunt căi importante de îndepărtare pentru compușii refractari biologici din apele de suprafață.

Unele categorii de ioni, mai ales și pot fi produse ca o consecință a interacțiunii dintre și anionii carbonat, bicarbonat și nitrit. În cazul , fotoliza directă a azotatului este, de asemenea, o sursă suplimentară de fotooxidare a nitritului cu .

Radicalul reprezintă cea mai reactivă categorie din apele de suprafață.

Rolul lui în procesele mai generale de degradare în apele de suprafață este limitat de reactivitatea ridicată, deoarece este consumat de componente importante de apă, cum ar fi substanța organică dizolvată. Acest fapt limitează starea de echilibru a concentrației [] la niveluri destul de scăzute, dar radicalul hidroxil poate fi în continuare un factor de mediu important atunci când o rată de generare ridicată este asociată unui consum moderat sau scăzut de către substanța organică dizolvată sau alte categorii. În cazul dioxidului de azot formarea în reacțiile 1, 2 este însoțită de consumul din hidroliză în soluție apoasă.

Radicalul NO₂ poate fi, de asemenea, implicat în transformarea compușilor ușor de oxidat [10], dar nitrarea indusă de dioxidul de azot speciilor fenolice pentru a produce toxicitate și potențial genotoxic, nitrofenoli, este mult mai importantă din punct de vedere al mediului. Degradarea fenolului din apă poate fi de asemenea indusă de activitatea microorganismelor.

Având în vedere procesele menționate mai sus, a fost posibil să se modeleze concentrația stării de echilibru atât a cât și a dioxidului de azot în condiții de iradiere definite, și anume 22 W radiația UV a soarelui, care poate fi găsită pe 15 iulie la 45° latitudine nordică la ora 9 dimineața sau la ora 15. timpul solar [32].

În cazul OH-, s-a ținut cont de faptul că este produs prin iradierea azotatului, nitritului și substanța organică dizolvată și consumat de bicarbonat, carbonat, nitrit și substanța organică dizolvată. Astfel, este posibil să fie evaluată starea de echilibru [OH-] și dioxid de azot în stratul de apă de suprafață din valorile azotatului, nitritului, carbonatului, bicarbonatului ca măsură a substanței organice dizolvate [32].

Carbonatul și bicarbonatul au fost determinate prin titrare potențiometrică cu un aparat de măsură ION 450 (Ion analizor, Radiometru analitic) și un electrod de sticlă tip PHC 4001-9. Majoritatea probelor analizate au fost caracterizate prin valori ale pH-ului mai mari de 8,3, ceea ce sugerează prezența speciilor de carbonat și bicarbonat în sistemele investigate.

O probă de 100 mL din apa naturală investigată a fost titrată cu HCl 0,1 N la cel de-al doilea punct final al curbei de titrare. Estimarea sistemului carbonat-bicarbonat a fost efectuată pe baza volumului echivalent pentru prima și a doua etapă de titrare [34].

Ionul nitrat a fost determinat prin spectrofotometrie la trei lungimi de undă, măsurând absorbanța apei din lac pe o traiectorie cu lungimea de 1 cm la lungimile de undă de 210, 220 și 230 nm [32].

Ionul nitrit a fost cuantificat prin derivatizare pre-coloană cu 2,4-dinitrofenilhidrazină în HCl, urmată de analiză în cromatografie lichidă de înaltă performanță cu detecție UV (HPLC-UV). Reacția produce o azidă care poate se eluează pe o coloană cu fază inversă și se detectează la 307 nm. Instrumentul folosit în timpul cercetării a fost un cromatograf lichid de înaltă performanță Agilent (Seria Agilent 1100) echipat cu o pompă HPLC G1312, un spectrofotometru UV-Vis (Agilent G1365B MWD) detector și o supapă injectoare Rheodyne 7725i cu o buclă volum de 20 pL [32].

Salinitatea ar putea fi importantă pentru procesele fotochimice, deoarece interacțiunea dintre oxizii de Fe (III) și Cl- produce speciile de radicali reactivi, Cl2 fiind un puternic oxidant mono-electronic.

Este, de asemenea, interesant că ionul [] calculat al acestui lac este mult mai mare comparativ cu alte lacuri. Acest fapt indică un potențial semnificativ de inducere a unor procese de fotonitrare aromatice [32].

Eșantionul de la Lacul Techirghiol a apărut foarte diferit de celelalte din cauza unui] deosebit de ridicat și a dioxidului de azot. Compoziția chimică a apei sugerează că fotochimia acestui lac ar fi dominată de nitrați și nitriți ca surse de OH- și dioxid de azot [32].

II. 2. 6 Metale grele prezente în apa lacului Techirghiol

Lacurile sărate din România prezintă o biodiversitate remarcabilă care se bazează pe colonii microbiene specializate ce oferă funcționarea continuă a lanțurilor trofice precum și reciclarea completă a elementele chimice majore.

Mai mult decât atât, microorganismele halotolerante și halofile sunt responsabile pentru realizarea și regenerarea nămolului sapropelic (adică un sistem heterogen format dintr-o fază lichidă, o fază solidă și o fază gazoasă) cu efecte terapeutice foarte apreciate în lume. Din acest punct de vedere, cunoașterea și înțelegerea compoziției chimice din lacurile sărate sunt foarte importante, deoarece acumularea de elemente toxice (adică metale grele) în concentrație mai mare poate modifica acțiunea microorganismelor halofile (de exemplu, alge, diatomee, Artemia sp., Halobacterium sp, etc.) care, au un rol vital în elementele circuitului C, N, P și S, pentru a menține lacurile sărate ca ecosisteme sănătoase.

În comparație cu lacurile mai puțin sărate, cele adânci au o calitate interesantă, fiind permanent stratificate. Astfel, concentrațiile metalelor grele din apă și sedimente de lacuri sărate depind de mai mulți factori fizico-chimici, cum ar fi salinitatea, pH-ul, conductivitatea, temperatura, oxigenul dizolvat, potențialul redox și rezistența ionică. Câteva dintre aceste metale devin toxice atunci când formează complexe cu compuși organici.

Metalele grele pot apărea în diferite forme chimice (sulfuri, metalice carbonați, oxizi și ioni în grătare minerale de cristal) în special în nămol, care le pot modifica proprietățile terapeutice.

Au fost determinate concentrațiile medii de metale grele incluzând Pb, Cd, Zn, Ni, Cr, Mn și Fe în apa și nămolul celor mai cunoscute lacuri sărate ale României.

Concentrațiile metalelor grele au fost determinate prin spectrometrie de absorbție atomică (AAS). Au fost evaluate relațiile dintre nivelele de metale grele din probele colectate din diferite lacuri sărate și parametrii fizico-chimici [28].

Procedura de eșantionare implică eșantioane de apă de la suprafață și adâncimi diferite și nămol din fundul lacurilor. Au fost colectate șase probe pe suprafață (suprafață, adâncime diferită și fundul lacului) la o distanță de 10 m. Probele reprezentative (1000 mL pentru apă și 300-400 g greutate umedă pentru noroi) au fost adăugate în sticle HDPE, spălate în prealabil cu soluție de HNO3.

Probele de moluște au fost uscate în cuptor timp de cel puțin 48 de ore la 600 ° C, trecute printr-o sită de 2 mm și omogenizate. Pentru determinarea concentrațiilor de metale grele au fost preparate toate probele colectate. În acest sens, a fost obținută digestia probelor de apă cu aqua regia (HNO3 67%: HCl 37% = 3: 1).

S-a utilizat amestecul acid (HNO3 67%: H2SO4 98%: HCl 37%: HF 40% = 2: 1: 1: 1) pentru digestia probelor de namol. Mineralizarea probelor a fost efectuată utilizând un digestor cu microunde Berghof MWS-2. 3 determinari al nivelurilor de metale grele prin spectrometrie de absorbție atomică 1059. Spectrometria de Absorbție Atomică (AAS) este o tehnică foarte comună și fiabilă pentru detectarea metalelor și a metaloidelor în probele de mediu. Conținutul total de metale din probele de apă și noroi a fost efectuat prin spectrometrie de absorbție atomică cu flacără (FAAS) sau spectrometrie de absorbție atomică a cuptoarelor cu grafit (GFAAS). [28]

Conținutul total de metale din probele de apă și nămol a fost efectuat prin spectrometrie de absorbție atomică în flacără (Flame Atomic Absorption Spectrometry abreviat FAAS) sau spectrometrie de absorbție atomică prin intermediul cuptorului de grafit (Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry abreviat GFAAS).

Au fost utilizate spectrometrele GBC Avanta AAS cu flacără și spectrometrele GBC Avanta Ultra Z (dotate cu cuptor cu grafit) și autosampler, care au oferit sensibilitate bună. Au fost folosite de asemenea și soluții standard pentru calibrarea dispozitivelor. Pentru a măsura concentrația metalelor grele din probele de apă și noroi, s-au obținut un set tipic de curbe standard de calibrare cu regresie liniară bună și deviații standard relativ mai bune.

De asemenea, pentru validarea măsurătorilor, au fost utilizate două materiale de referință standard, NIST SRM 1643e – Elemente de urmărire în apă și NIST SRM 4354 – Sedimente pulbere lac [28].

Nivelele de metale grele din apă depind de parametrii fizico-chimici ai apă, cum ar fi pH-ul, turbiditatea, conductivitatea, salinitatea și TDS. Este bine cunoscut că solubilitatea metalelor toxice crește odată cu scăderea pH-ului (de la suprafață la adâncime, de la alcaline la acidă). Media concentrațiilor de metale grele (Pb, Cd, Zn, Ni, Cr, Mn și Fe) din probele de apă sunt prezentate în Tabelul 8 [28].

Tabel 8. Concentrația medie a metalelor grele din probele de apă colectate din diferite adâncimi din anul 2013 [28]

Se poate observa că atunci când valorile pH-ului au scăzut de la suprafață la adâncime, doar nivelurile de Fe și Zn au crescut. Astfel, valorile conductivității au avut a relație pozitivă semnificativă cu toate metalele grele, cu excepția Cd (ca divalent cation). Au existat diferențe semnificative între salinitate și nivelurile de Ni, Cd și Cr.

De asemenea se pot găsi relații negative între pH și unele metale cum ar fi Ni, Cr, și Mn. S-ar putea concluziona că modificările parametrilor fizico-chimici depind de modul în care anotimpurile afectează nivelurile anumitor metale [28].

În probele de apă, nivelurile de zinc au valoarea de – 261,221 μg / mL în Lacul Amara, în probele colectate de la suprafață. Conținutul de zinc a variat semnificativ de la suprafața până la adâncimea lacurilor.

Metalele grele din nămolul colectat din Lacul Amara și Lacul Sărat ar fi: Fe> Zn> Mn> Ni> Pb> Cr> Cd [28].

Evaluarea conținutului de metale grele din apa și nămolul mai multor lacuri sărate din România prin metoda spectrometrică de absorbție atomică

România este renumită pentru stațiunile sale de sănătate, pentru efectele terapeutice speciale ale lacurilor sărate asupra sănătății umane. Din păcate, proprietățile terapeutice ale lacurilor sărate s-au schimbat de-a lungul timpului datorită poluării antropice directe sau indirecte. Originea lacurilor sărate este strâns legată de exploatarea sării, acestea fiind formate, cel mai adesea după prăbușirea și inundarea vechilor mine de sare (unde exploatarea sa încheiat).

Caracteristicile comune ale acestor lacuri sărate sunt salinitatea ridicată care crește spre contactul cu peretele de sare, fenomenul heliotermic și fosile sapropelice din adâncul acestor lacuri. Toate acestea cresc proprietățile benefice ale lacurilor sărate.

Hemitermia – reprezintă fenomenul în care apa lacului salin este încălzită la o anumită adâncime sub acțiunea soarelui.

Încălzirea poate fi explicată datorită gradului de mineralizare a apei și datorită existenței unui strat de apă proaspătă la suprafață, care împiedică pierderea de căldură în atmosferă [33].

Activitățile antropogene au mărit substanțial concentrațiile urmelor de metal în atmosferă, precipitațiile pluviale și solul. Aceste metale, care acționează la scară moleculară, provoacă efecte care se propagă la nivelul sistemelor ecologice și care dăunează atât structurii, cât și funcțiilor sale.

Pe parcursul ultimului deceniu s-a observat că poluarea, în special cea cu metale grele, precum și gestionarea defectuoasă a agențiilor de profil au condus la degradarea proprietăților benefice ale unor lacuri sărate din România, multe dintre ele fiind scoase din circuitul turistic.

Poluarea cu metalele grele este responsabilă pentru reducerea numărului de diatomee și astfel, pentru reducerea efectului terapeutic al acestor lacuri [33].

Spectroscopia cu flacără și cuptor a fost folosită de ani de zile pentru analiza metalelor din diferite materiale și din mediul înconjurător. Acest lucru se datorează nevoii impuse de limitele scăzute de detecție și analizei urmelor de metale într-o gamă largă de probe.

FAAS este o tehnică foarte comună și sigură pentru detectarea metalelor și metaloidelor în probele de mediu.Această tehnică se bazează pe faptul că ground state metals absorb lumină la lungimi de undă specifice. Ionii metalici într-o soluție sunt transformați în stare atomică cu ajutorul unei flăcări. Este furnizată lumina specifică lungimii de undă corespunzătoare și cantitatea de lumină absorbită poate fi măsurată pe o curbă standard.

GFAAS are mai multe avantaje față de FAAS. Mai întâi acceptă soluții, suspensii sau probe solide și în al doilea rând, este un atomizor mult mai eficient decât o flacără și poate accepta direct foarte mici cantități absolute de probă (ppb). Probele sunt plasate direct în cuptorul de grafit, este încălzit în mai multe etape pentru a usca proba, ash organic matter și vaporizează atomii de analit.

Conținutul total de metale al probelor solide a fost efectuat prin spectrometrie de absorbție atomică cu flacără sau cuptor cu grafit atomic spectrometrie de absorbție [33].

S-au folosit soluții standard și blank pentru calibrarea dispozitivelor.

Un set tipic de curbe standard de calibrare cu regresie liniară bună și deviații standard relativ mai bune au fost utilizate pentru a măsura concentrația de metale grele din probe de apă și nămol.

Pentru a verifica precizia analitică, probele alese aleatoriu au fost măsurate în trei exemplare în conformitate cu „Standard Reference Material: NIST SRM 1643e-Trace Elements in Water and NIST SRM 4354-Lake Sediment Powder” [33].

II. 3. CARACTERISTICILE FIZICE ALE APEI LACULUI AMARA

II. 3. 1 Culoarea și aspectul apei

Lumina afectează fotosinteza prin radiație cu o lungime de undă între 390-710 nm, ceea ce reprezintă 46-48% din radiația solară incidentă. În ceea ce privește Lacul Amara a cărei suprafață de apă nu este umbrită de pante înalte, fotoautotrofia lacului este influențată de numărul zilelor însorite și de transparența apei. Cantitatea de lumină incidentă are și variații sezoniere (cu un minim în timpul iernii și maxim în timpul verii) și variații diurne.

Transparența apei depinde de o serie de factori legați de particularitățile climatice ale zonei, de morfologia bazinului, de regimul hidrologic și de tipul și intensitatea proceselor biologice [21].

Indicele de transparență, ca raport între transparență și adâncime (T / A) este asociat cu dezvoltarea macrofitelor. La un raport mai mic de 0,20, nu există condiții pentru fotosinteza substanțelor organice în apele lacurilor, ceea ce influențează în mod semnificativ eutrofizarea apei.

Micile lacuri au de obicei o transparență scăzută deoarece masele de aer în mișcare provoacă valuri și curenți, ceea ce duce la antrenarea depozitelor din partea de jos a bazinului, ceea ce duce la o creștere în cantitatea de solide aflate în suspensie din apă [21].

Valorile transparenței în perioada 2010-2013 sunt înscrise în tabelul 9.

Tabel 9 .Transparența lacului Amara (2010-2013) [21]

II. 3. 2 Temperatura

Clima este continentală de stepă cu veri fierbinți și ierni reci [34].

Bioclimatul este de stepă [34].

Temperatura medie anuală este de 10,3°C (media lunii iulie este de 22°C și a lunii ianuarie de -3°C).

Precipitații reduse. Umiditatea medie anuală atinge 63%.

Nebulozitatea în timpul verii este 5,0 zecimi. Iarna, vântul bate din direcția nord-est și este cunoscut sub numele de crivăț [34].

II. 3. 3 Turbiditatea apei

Valorile turbidității apei sunt înregistrate în tabelul 4.

II. 3. 4 Conductivitatea electrică

Valorile conductivității apei sunt înregistrate în tabelul 4.

II. 3. 5 Radioactivitatea

Apele radioactive sunt ape care conțin elemente radioactive ce emit radiații a (alfa), b (beta), g (gama): (radiu, uraniu, thoriu). Cel mai important este radiul, care emite radiația numita radon. O apă, ca să fie radioactivă, trebuie să aibă minimum 80 u/L [35].

Lacul Amara este de tip non-radioactiv.

II. 4 PROPRIETĂȚILE CHIMICE ALE APEI LACULUI AMARA

II. 4. 1 Salinitatea apei

Valorile salinității apei sunt înregistrate în tabelul 4.

Acest lac este de tip sărat, cu o salinitate scăzută de 1-25 g /L. Fiind alimentat de precipitații, lacul a arătat o tendință ascendentă în perioada 1956-1966. Între 1970-1971, lacul a ajuns la adâncimi de 4 m, dar pentru a preveni inundarea terenurilor și clădirilor din apropiere a fost construit un canal pentru scurgerea excesului. Această măsură a avut un impact negativ asupra salinității. Astfel, în 1887, a fost calculată o concentrație de 89,45 g /L în aproximativ 90 de ani, iar în 1976 a ajuns la 7,7 g /L, ceea ce a favorizat dezvoltarea unei faune specifice apei dulci. Variațiile sezoniere ale conținutului de sare sunt legate de cantitatea de precipitații. În prezent, apa lacului are o concentrație de 31,038,1 mg / kg, în special anion cu 12,846,9 mg /kg, 7,478,7 mg / kg și cationi cu 7,858,2 mg /kg și 1,768 4 mg /kg [36].

Valorile de mineralizare ale apei sunt prezentate în Tabelul 10.

Tabelul 10. Valoarea mineralizării apei Lacului Amara [36]

II. 4. 2 Reacția apei

Valorile pH-ului sunt înregistrate în tabelul 4.

II. 4. 3 Duritatea apei

Duritatea totală (mg CaO /dm3 ) are valoarea de 260 în zona de plajă, 268 în zona digului și 265 în zona cu nămol conform datelor experimentale specifice lacului Amara (martie 2002).

II. 4. 4 Substanțe anorganice

Fosforul organic dizolvat este mineralizat de bacterii specifice și transformat în fosfor anorganic care poate fi metabolizat de către alge, iar acest proces este influențat în mod semnificativ de temperatură. Concentrația de fosfor în apă depinde de concentrația de substanțe organice, temperatură și intensitatea activității bacteriene. Apa uzată cu un conținut ridicat de materie organică crește nivelul de fosfor, crescând riscul de eutrofizare. Există două surse mari antropogene de fosfor: apa uzată încărcată cu detergenți și substanțe organice (apoasă fecale) și gunoiul de grajd din fermele zootehnice.

În cazul lacului Amara, media anuală a conținutul total de fosfor, reprezentat în figura 7, arată că pentru ultimii patru ani există o stabilizare a valorilor fără modificări bruște pozitive sau negativ, ceea ce sugerează o tendință spre procese de echilibrare în lac.

Figura 7. Media anuală a conținutului total de fosfor în apă din Lacul Amara, în perioada 2004 – 2013 [21]

Azotul este un element esențial pentru viața biosferei, deoarece este inclus în structura tuturor proteinelor, acizilor nucleici, clorofilei, vitaminelor și hormonilor. Azotul atmosferic diatomic (N=N) este un gaz inaccesibil pentru majoritatea sistemelor biologice și, prin urmare, este transformat în forme fixe (, , ).

Azotul molecular din atmosferă penetrează destul de ușor apa și difuzează spre adâncimi. În această formă, azotul poate fi utilizat numai prin fixarea bacteriilor și a unor alge albastre. După mineralizarea care asigură conversia în forme anorganice utilizabile, devine azotul disponibil și pentru alte plante și microorganisme, iar acest proces este esențial pentru ciclul acestui element în natură.

Media anuală a conținutului total de azot este ilustrată în figura 8. Valorile medii obținute arată că în cazul lacului Amara apar fluctuații semnificative, în timpul perioadei studiate. Aceste fluctuații sunt influențate de regimul hidrologic al zonei, curbele ascendente fiind corespunzătoare anilor ploioși [21].

Alte date de literatură și experimentale sunt prezente în tabelul 11.

Figura 8. Media anuală a conținutului total de azot în apă din Lacul Amara, în perioada 2004 – 2013 [21]

Tabelul 11. Proprietăți chimice specifice lacului Amara [21]

CAPITOLUL III

GENERALITĂȚI PRIVIND NĂMOLURILE TERAPEUTICE

III. 1 PELOIDOGENEZA

Peloidogeneza, un proces complex care implică factori geologici, climatici, fizici, chimici și biologici, se bazează pe materialul organic care formează tanatozoocenoza și tanatofitocenozei, cu o evoluție anaerobă, fiind generată în principal de o specie de crustacee Artemia salina, împreună cu Haliella taurica și algele Cladophora vagabunda, distribuite inegal pe fundul lacului.

În a doua fază se naște sulfura de fier, componenta de culoare neagră a nămolului, formată prin activitatea bacteriilor reducătoare de sulf, de la combinația fierului cu hidrogenul sulfurat rezultat din descompunerea materialelor organice sau, ca în cazul fierului, din apele meteorice.

Peloidogeneza are 3 stadii:

faza de acumulare și modificare a componentelor organice și minerale. În această etapă se stabilește originea nămolului;

stadiul de sedimentare în care elementele sunt depozitate pe fundul bazinului;

faza de transformare fizică, chimică și microbiologică a florei, faunei și microorganismelor – așa-numiții agenți activi pelogeni – transformă materialul organic și mineral în etape succesive ale produsului final. Condițiile naturale ale lacului – densitatea, gradul de mineralizare, conținutul de elemente biogene, sistemul gazos – influențează evoluția, dinamica și componența populației microbiologice. Fitoplanctonul muribund și zooplanctonul generează substanțe organice bogate în proteine ​​și grăsimi. Aproape fiecare bacterie participă la acest proces cu echipament enzimatic: dehidrogenază, carboxilază, catalază. Resturile organice, mineralele din fundul lacului, împreună cu materialul transportat prin eroziunea apei din lac, se transformă în material peloidogen și apoi în peloid. Microorganismele descompun substanțele organice, mineralizează și îmbogățește nămolul cu produsele lor reziduale: vitamine (B1, B2, B12, C), biostimulină, compuși auxinici, biotină, acid nicotinic, carotenoizi, substanțe precum fenolii estrogenici. În faza lichidă, carbohidrații sunt oxidați, proteinele sunt descompuse, iar acizii grași sunt desaturați, rezultând acidul acetic, formic și valerian.

Bacteriile sunt prezente și implicate în "viața" nămolului, nu numai în faza de formare, dar și după aceea atunci când acestea ajută la menținerea echilibrului biologic și auto-purificarea bazinelor de nămol și apă – fenomen numit bacteriofagie (Teleki, 1984; Banciu, 1996).

Microorganismele cresc într-un mediu reprezentat de substanțe proteice, pectină, carbohidrați solubili, proteine ​​solubile etc. Fauna si flora, precum și microfauna și microflora prezente în nămol sunt: protozoa, copepods, cladocers, hemipters, diptych, beetles, hydrofilids, rotifers, diatomaceous, chlorofycee, cyanophycee.

Peloidogeneza este un fenomen complex care durează mii de ani și nu se oprește niciodată, fiind condiționată de caracteristicile hidrogeologice ale zonei și de elementele influențate de echipamentele fizico-chimice, biologice și microbiologice (echipamente microzonale enzimatice: catalază, oxidază, reductază, gelatinizare) și fiecare peloidogen de nămol rezultat este unic.

Ritmul, cantitatea și evoluția peloidogenezei la un anumit moment pot fi determinate prin plasarea și controlul periodic al sedimentării pe platforma inferioară în zonele selectate în acest scop. Este o analiză a stării actuale a depozitului.

Nămolul mineralizează lent în timp, îmbătrânind, fenomen numit diagenesis. Formarea și maturarea peloidelor sunt procese lente și permanente, reflectate în compoziția lor chimică. Compararea anumitor compuși chimici ai peloidelor la intervale diferite și în anumite circumstanțe permite evaluarea evoluției și maturării nămolului [37].

Raportul dintre sulfații și carbonații din nămol reflectă vârsta sa: conținutul crescut de sulfat este caracteristic peloidelor "tinere", în timp ce carbonații caracterizează peloidele mature și vechi. Vârsta turbei este apreciată prin raportul dintre acizii humici / celuloză, o valoare crescută la aproximativ 2,8 indică o turbă matură [37].

Nămolurile sunt pământuri, roci de consistență păstoasă folosite ca remedii terapeutice din cele mai vechi timpuri. Unele efecte benefice ale nămolului sunt cunoscute empiric din cele mai vechi timpuri, altele au fost studiate și descrise recent, iar unele au rămas și astăzi în stadiul explicației sumare. Tratamentul cu nămol se numește și peloidoterapie și ar trebui utilizat numai pentru indicații și sub supraveghere medicală [38].

Clasificarea nămolurilor

În funcție de formare, substanțele organice și anorganice prezente în sedimente, nămolurile sunt împărțite în trei grupe:

1. nămol sapropelic;

2. nămol de turbă;

3. nămol mineral.

Gradul de mineralizare al soluției de nămol variază de la 0,01 g/L în nămolul sapropelic și de turbă, până la 350 g/L în sulfură [38].

Gazele se găsesc în nămol, în special în stare solubilă. Principala sursă de formare a acestora sunt procesele biochimice în soluție din care se acumulează nămol hidrogen sulfurat, dioxid de carbon, azot, oxigen și metan.

Depozitele de nămol sapropelic sunt de culoare neagră și sunt reprezentate de

hidrosulfură bogată în fier coloidal, au un aspect plastic și gras, ele pot fi găsite pe fundul apelor sărate, iar originea acestora este reprezentată de acțiunea microorganismelor asupra florei și a faunei bazinului acvatic la care sunt asociate substanțe minerale și substanțe anorganice.

Flora constă în alge de tip macrofit și microfit Cladophora vagabunda, Cladophora cristalina, alge care cresc numai în apă sărată.

Fauna constă predominant în specia Artemia salina, reprezentată de organisme roșii de 10-12 mm. Descompusă bacterian, Artemia salina împreună cu algele Cladophora cristalina formează nămolul.

Exemple: nămoluri sapropelice ale lacurilor de coastă (Techirghiol, Agigea etc.), nămoluri sapropelice ale lacurilor continentale (Amara, Fundata etc.), fosile de nămol (Ocna Sibiu, Sovata etc.).

2. Nămolul de turbă se formează prin descompunerea resturilor de plante de pe fundul lacurilor / zonelor umede sub acțiunea microorganismelor. Ele sunt maro și bogate în materie organică și acizi humici, ceruri, pectină, celuloză etc. În țara noastră se găsesc la

Vatra Dornei și Borsec.

Nămolurile minerale – se formează prin sedimentarea izvoarelor carbogazoase, calcice, feruginoase sau a sulfuroase. În țara noastră se găsesc la Izvoare Sângeorz-Săcelu [38].

Figura 9. Cladophora vagabunda și Artemia salina [38]

Nămolul este din punct de vedere fizico-chimic un sistem heterogen compus dintr-o fază lichidă care conține săruri de apă minerală solubile în apă, o fază solidă care conține substanțe minerale și organice și o fază gazoasă care conține hidrogen sulfurat.

Echilibrul ionic al unui nămol se reflectă asupra pH-ului. În general, namolurile prezintă un pH alcalin = 9-10. Efectul terapeutic al nămolului este conferit de combinația de proprietăți fizice și chimice.

faza solidă este în cea mai mare parte domeniul ultramicroeterogen, compoziția mixtă coloidală și contaminanții moleculari

faza lichidă este reprezentată de umoarea soluției solubile în apă și forma anorganică și organică a aspectului structural al soluției de particule solide imbibatie interstitiala.

faza gazoasă este rezultatul proceselor biochimice și fizico-chimice efectuate în timpul peloidogenezei naturale și constă în principal din hidrocarburile sale, CO2, H2S2, O2, H2 [38].

Nămolurile sapropelice sunt depozite de culoare neagră care conțin hidrosulfură de fier coloidală. Aceste depozite se formează pe fundul lacurilor sărate prin acțiunea microorganismelor asupra florei (algele Cladophora vagabunda, Cladophora crystal) și faunei (Artemia salina) bazinului acvatic la care sunt asociate mai multe minerale [33].

După cum sunt definite de ”Societatea Internațională de Hidrologie Medicală” nămolurile (peloidele), sunt "substanțe formate în condiții naturale sub influența proceselor geologice și într-o stare fin divizată și amestecată cu apă, care sunt utilizate în practica medicală în băi generale sau locale".

România are o mare varietate de factori naturali: ape minerale, nămoluri, morfete, lacuri sărate – răspândite pe aproape toată suprafața țării.

Utilizarea nămolului în terapie a început în a doua jumătate a secolului al XIX-lea la Techirghiol și Vatra Dornei, iar în timp s-a produs extinderea terapiei ce a fost practicată în diferite stațiuni balneare la Marea Neagră. Inițial au fost folosite prin mijloace primitive care astăzi sunt extrem de diversificate [38].

În figura 9 sunt prezente speciile Cladophora vagabunda și Artemia salina.

Având o vechime în jur de o sută de milioane de ani, Artemia salina (L.) a fost raportată inițial în anul 982 de un geograf de origine iraniană în Lacul Urmia, fiind descrisă de către Linné în 1758 sub numele de Cáncer salinus, urmând ca apoi să fie redenumită de către Leach în 1819 drept Artemia salina. Această specie este un artropod acvatic primitiv de lacuri sărate care face parte din familia Artemiidae [39].

Cantitățile foarte însemnate de până la 300 de grame de sare la litru de apă sunt bine acceptate de această specie, însă iodul prezent adesea în sarea de bucătărie o poate distruge. Nitratul de argint sau permanganatul de potasiu constituie alte două medii acceptate cu succes [39]..

Prin excreția NaCl împotriva gradientului de concentrație, aceste specii pot reduce presiunea osmotica a hemolimfei. S-a demonstrat că au dezvoltat un mecanism care menține hemolimfa hipotonică în medii saline extreme [39].

Artemia salina poate trăi în apă cu un nivel foarte scăzut de oxigen [39].

Se hrănește cu alge, protozoare și detritus prin filtrare activă neselectivă; elimină particulele în suspensie mai mici de 40- 60 µm [39].

Este folosită regulat pentru testarea toxicității diverselor substanțe chimice, iar alături de alte specii contribuie prin descompunere pe fundul lacurilor sărate la apariția nămolul sapropelic [39].

În tabelul 12 este prezentă încadrarea din punct de vedere științific a acestei specii.

Tabelul 12 . Clasificarea științifică a speciei Artemia salina (L.) [39]

CAPITOLUL IV

PROPRIETĂȚILE FIZICO-CHIMICE ALE NĂMOLULUI LACURILOR TECHIRGHIOL ȘI AMARA

IV. 1 PROPRIETĂȚILE FIZICE ALE NĂMOLULUI LACULUI TECHIRGHIOL

Proprietățile fizice ale nămolului terapeutic sunt:

Hidropexia – capacitatea de absorbție și reținerea apei; peloidele cu capacitate hidropexică scăzută (nămol mineral) sunt utilizate numai pentru ambalare, iar cele cu capacitate hidropexică medie (nămol sapropelic) și mare (nămol de turbă) pot fi utilizate pentru băi.

Plasticitatea – proprietatea de a schimba forma sub acțiunea forțelor externe, este dată de conținutul de solide. Plasticitate scăzută (nămol mineral), mediu (turbă) și înaltă (sapropelic).

Dispersia-dată de mărimea granulelor peloidelor. Valoarea terapeutică este direct proporțională cu dimensiunea granulelor.

Densitatea sau greutatea specifică, este dată de componentele sale. Valoarea terapeutică este invers proporțională cu densitatea nămolului.

Termopexia – absorbția și menținerea căldurii. Peloidele au o capacitate mare de a reține căldura [38].

Nămolul sapropelic al lacului Techirghiol

Terapiile neconvenționale pe bază empirică, ce utilizează factori naturali (ca apă minerală sărată și nămol peloid / sapropelic din Lacul Techirghiol) sunt utilizate din cele mai vechi timpuri și au beneficii necontestate, dar mecanismele biologice aprofundate de acțiune nu sunt încă cunoscute [37].

Nămolul de la Lacul Techirghiol este foarte bine hidratat, cu un conținut ridicat de substanțe minerale și un conținut mai scăzut de substanțe organice. Are o capacitate mare de absorbție a ionilor Ca, Ng, K și Fe, ceea ce este foarte important pentru efectele sale terapeutice, datorită mobilizării acestor ioni în organism.

Specificitatea nămolului terapeutic este dată de factorul primar (H2O bazinului lacustru) și de substanțele minerale și organice.

În timp, calitatea nămolului depinde de echilibrul celor trei elemente și de uniformitatea procesului de peloidogeneză [37].

Caracteristicile fizice ale nămolului lacului Techirghiol

Nămolul Techirghiol este un nămol alcalin, având un pH de 8,2. Valoarea densității este de 1,283 g / cm3 și este determinată de natura elementelor care îl compun.

Termorepexia este capacitatea de absorbție, de reținere / stocare și de eliberare a energiei calorice (conferă valoare terapeutică noroiului) și este cea mai importantă caracteristică, împreună cu capacitatea de difuzare. este determinată de Denade.

Plasticitatea este caracteristica nămolului de a-și schimba forma sub acțiunea unei forțe externe în timp.

Coeficientul de curgere este de 43-56% (mediu). (Uculescu I., 1965)

Capacitatea de împrăștiere depinde de dimensiunea granulelor de nămol, iar nămolul Techirghiol este de 99,57% [37].

IV. 2 PROPRIETĂȚILE CHIMICE ALE NĂMOLULUI LACULUI TECHIRGHIOL

Compoziția chimică a nămolului Techirghiol constă în: apă, substanțe minerale, substanțe organice. Apa reprezintă peste 70% din compoziția nămolului și se găsește în stare hidratată și în stare coloidală.

Substanțe minerale: săruri insolubile (sulfați și carbonați de calciu, silicați); minerale argiloase: SiO2 și cantități mici de oxizi; compoziția coloidală: hidrosulfură de fier, silicat de fier și aluminiu, complexe organo-minerale.

Substanțele organice: din fitoplactonul și zooplactonul bazinului acvatic, din resturile vegetale și animalele descompuse sunt reprezentate de carbohidrați (celuloză și hemiceluloză), acizi humici, lipide, proteine ​​și aminoacizi, vitaminele din complexul B, acid nicotinic, o membrană bituminoasă care conține substanțe active asemănătoare estrogenului.

Conform standardele Institutului Național de Cercetare pentru Reabilitare și Medicină Fizică și urmând procedura Farmacopei Române pentru analiza produselor naturale, raportul privind nămolul sapropelic Techirghiol este prezentat în tabelul 13 [37].

Tabel 13. Caracteristicile fizico-chimice a nămolului sapropelic Techirghiol [37]

Determinarea conținutului de proteine ​​din nămolul Techirghiol

Proteinele din probă reacționează cu ionii de cupru (II) în mediul alcalin, formând un complex colorat care poate fi măsurat spectrofotometric la 545 nm.

Determinarea conținutului de lipide al nămolului Techirghiol

Trigliceridele din proba sub acțiunea succesivă a lipazei, glicerol kinazei, glicerol 3 fosfat oxidază și peroxidază formează un complex colorat care este măsurat spectrofotometric la 500 nm.

Determinarea conținutului de carbohidrați hidrolizat din nămolul Techirghiol

Glucoza prezentă în probă formează, sub acțiunea glucoxidazei și a peroxidazei, un complex măsurabil spectrofotometric la 500 nm.

Determinarea activității fosfatazei din nămolul Techirghiol

Fosfataza alcalină catalizează transferul grupului fosfat din 4-nitrofenilfosfat la 2-amino-2-metil-1-propanol în mediul alcalin, eliberând 4-nitrofenolul. Concentrația catalitică este determinată pe baza vitezei de formare a 4-nitrofenolului, măsurată la 405 nm.

Determinarea conținutului de calciu din nămolul Techirghiol

Proba de calciu reacționează cu arsenazo III, formând un complex colorat care poate fi dozată spectrofotometric la 650 nm.

Determinarea conținutului de fier în nămolul Techirghiol

Ionii ferici prezenți în probă sunt reduși la forma feroasă sub acțiunea hidroxilaminei. Ionii feroși reacționează cu ferrozina și formează un complex colorat, care poate fi măsurat spectrofotometric la 560 nm.

Determinarea conținutului de magneziu în nămolul Techirghiol

Magneziul prezent în proba reacționează cu xylidil albastru în mediu alcalin, producând un complex de culoare care poate fi determinat spectrofotometric la 520 nm. Prezența EGTA în reactiv evită interferența cu calciul.

Determinarea conținutului de fosfor din nămolul Techirghiol

Fosforul anorganic din probă reacționează în mediu acid cu molibdat pentru a forma fosfomolibdat, care poate fi dozat spectrofotometric la 340 nm [40].

Compușii chimici determinați în nămolul lacului Techirghiol sunt prezentați în Tabel 14 [40].

Tabel 14. Caracteristicile chimice și biochimice ale nămolului lacului Techirghiol [40]

Printre elementele detectabile (Tabel 15), au fost au găsite cantități importante de Si, Al, Ca și Fe care formează "matricea minerală" a nămolului. Prezența altor elemente precum K sau Ti, a fost observat, de asemenea, în unele cazuri. Siliciul a fost un element dominant în probele studiate [41].

Tabel 15. Rezultatele analizei elementare a probelor de nămol studiate [41]

Halogeni și metale grele au fost determinate prin analiza instrumentală a activării neutronilor (INAA), rezultatele fiind rezumate în tabelele 16, 17 și 18 [41].

Tabel 16. Rezultatele analizei elementare a unor metale alcaline, metale alcalino-pământoase și halogeni în probele de nămol studiate [41]

Tabel 17. Rezultatele analizei elementare a unor metale grele în probele de nămol [41]

Tabel 18. Rezultatele analizei elementare a diferitelor metale în probele de nămol [41].

Tabel 19. Probe de nămol studiate [41]

IV. 3 PROPRIETĂȚILE FIZICE ALE NĂMOLULUI LACULUI AMARA

Nămolul acestui lac are o culoare neagră, aspect gras și este bogat în hidrosulfit de fier coloidal, care se formează datorită descompunerii mineralelor sub acțiunea microorganismelor. Din păcate, acest lac are o stare avansată de eutrofizare, iar calitatea apei din lac a atins clasa de calitate inferioară. Din acest motiv, sunt necesare măsuri urgente, pentru a reduce degradarea acestui ecosistem [20].

Nămolul, numit "aurul negru", (în contact cu aerul devine cenușiu), este sărat și are un miros foarte puternic de hidrogen sulfurat. Conține 41% sare anorganică, 39% materie organică și 20% apă.

Substanțele din apa lacului au o influență pozitivă în tratarea diferitelor boli, un motiv ca numărul de turiști care vin la tratament crește [36].

Grosimea nămolului lacului este în prezent de 30-60 cm.

Analizând tabelul 20 s-a observat o scădere semnificativă pe parcursul a 36 de ani, începând de la 409.000 în 1961 la 150.000 în 1997 [36].

Tabelul 20. Scăderea rezervelor de nămol din Amara Lacul în perioada 1961-1997 [36]

IV. 4 PROPRIETĂȚILE CHIMICE ALE NĂMOLULUI LACULUI AMARA

Rezultatele analizei elementare a probelor de nămol studiate în probele de nămol sunt înregistrate în tabelul 15.

Rezultatele analizei metalelor alcaline, metalelor alcalino-pământoase și halogenilor în probele de nămol sunt înregistrate în tabelul 16.

Rezultatele analizei elementare a unor metale grele în probele de nămol sunt înregistrate în tabelul 17.

Rezultatele analizei elementare a diferitelor metale în probele de nămol ale lacului Amara sunt înregistrate în tabelul 18.

CAPITOLUL V

PROPRIETĂȚILE TERAPEUTICE ALE LACURILOR TECHIRGHIOL ȘI AMARA

V. 1 PROPRIETĂȚILE TERAPEUTICE ALE APEI LACURILOR TECHIRGHIOL ȘI AMARA

Apele cloruro-sodice sau sărate. Foarte numeroase, se folosesc în cura internă, dacă au concentrația până la 15 g la litru, în 7 bolile digestive (gastrite hipoacide etc.), în bronșite cronice, rinite cronice; în cura externă, atunci când concentrația lor depășește 15 g la mie (poate ajunge până la 250 g), sunt indicate în bolile reumatice. Stațiuni unde se găsesc: Sovata, Amara, Ocna Sibiului, Techirghiol, Slănic Prahova, Govora, Bazna si Olanești (și iodate) etc [35].

V. 2 PROPRIETĂȚILE TERAPEUTICE ALE NĂMOLULUI LACULUI TECHIRGHIOL

Investigarea variației pH-ului sângelui în timpul peloidoterapiei cu nămol al lacului Techirghiol

Funcțiile biologice normale ale organismului implică menținerea unor parametri dinamici în echilibru, cum ar fi temperatura corpului, distribuția apei, cantitatea și distribuția ionilor și pH-ul. Ultimul, definește aciditatea mediului intern al organismului și reprezintă logaritmul zecimal cu semn schimbat al ionilor de hidrogen. Activitatea enzimelor, canalelor membranare prin care se realizează transportul moleculelor și a ionilor are o funcție optimă la o temperatură specifică și la un anumit pH. Păstrarea aproape constantă a pH-ului sanguin se realizează prin intervenția sistemelor tampon: carbonații anorganici, fosfații, hemoglobina, niște acizi organici [42].

În prezent, majoritatea studiilor privind echilibrul acido-bazic și electrolitul fluid sunt legate de tulburările post-traumatice, respiratorii, renale și / sau metabolice. Deși s-au înregistrat progrese semnificative în studiul echilibrului acido-bazic, în literatură se găsesc studii în care sunt evaluate schimbările acestor parametrii de echilibru ce sunt importanți pentru corpul uman atunci când sunt aplicate pentru vindecare ape minerale și / sau a nămol, deși balneoterapia este "tulburarea" parametrilor homeostaziei, cel puțin prin:

Creșterea temperaturii pielii (datorită calităților termo-toxice ale nămolului și apei sărate utilizate pentru scăldat);

Modificarea sarcinilor electrice la nivelul pielii (datorită proprietăților biofizice și compoziției biochimice ale mediului terapeutic care acționează ca schimbător de ioni);

Modificarea pH-ului pielii (datorită băilor cu valori diferite ale pH-ului) [42].

Studiul variației echilibrului acido-bazic sub impactul peloidoterapiei a fost efectuat în sezonul de toamnă, când impactul climatic este redus [42].

Pentru nămolul sapropelic al lacului Techirghiol valoarea termoneutrală este de 38°C  și de 37°C  pentru apa salină. Metodologia specifică de lucru a Sanatoriului de Reabilitare Techirghiol este o balneoterapie (alternativă pentru baie de peloide cu baie de sare), terapie fizică, electroterapie și masoterapie, prescrisă și aplicată în conformitate cu obiectivele terapeutice solicitate de fiecare pacient care suferă [42].

În grupul de studiu au fost incluși patruzeci și trei de pacienți adulți: douăzeci și opt de femei și cincisprezece bărbați, douăzeci și patru au început terapia cu baie de peloid și nouăzeci cu baie salină. Vârsta medie a pacienților din grupul de studiu a fost de 52,27 ± 13,04 ani [42].

Criterii de includere în grupul de studiu au fost:

pacienții care suferă de boli degenerative, boli reumatismale și sechelele post-traumatice ale membrelor, aparent sănătoase pe baza examenului clinic și, de obicei pe baza testelor de laborator generalizate [42].

Criterii de excludere:

oricare dintre situațiile descrise ca fiind contraindicate pentru tratamentul balnear;

fenomenul inflamator, aspectul articular, decompensarea tensiunii cardiace și / sau a tensiunii arteriale în timpul tratamentului;

leziuni cutanate contraindicate aplicațiilor balneare și procedurilor adjuvante;

afecțiuni respiratorii, endocrine, neurologice ulburare statică de tip spinal care pot schimba homeostaza sângelui;

medicamente ce conțin cortizon sau orice alt tip de medicamente ce interferează cu parametrii determinați (diuretice, suplimente care conțin compuși minerali sau carbohidrați).

Pacienții au fost întrebați dacă doresc să participe la studiu și au fost informați cu privire la colectarea probelor biologice, că rezultatele vor fi publicate în diverse științifice publicații și au primit asigurări de confidențialitate a datelor cu caracter personal. Toți pacienții a semnat consimțământul informat [42].

Variația pH-ului în timpul tratamentului cu peloide

A fost observată o distribuție normală și valori uniforme pentru ambele tipuri de aplicare, pentru toate momentele în timp și pentru toate grupurile analizate [42].

Deși cele două aplicații terapeutice utilizate (baia salină și baia de nămol) au proprietăți biofizice diferite: temperatura, presiunea hidrostatică, presiunea osmotică, corpul reacționează în mod similar:

ușoară creștere a pH-ului pielii după prima aplicare, posibil cauzată de schimbarea temperaturii;

revenirea la valori apropiate de cele inițiale în următoarele ore, introducând în acțiune mecanismele corective.

În timpul aplicării, pH-ul plasmei și mecanismele de întreținere sunt "amenințate" de creșterea temperaturii mediului intern și de creșterea ventilației pulmonare. Astfel:

temperatura pielii poate crește cu 1 – 2°C în timp ce temperatura băii este menținută constantă. În protocolul de lucru al reabilitării Sanatoriul Techirghiol se menține temperatura medie a băii aproape constantă prin adăugarea unei cantități de apă încălzită la jumătatea procedurii;

funcția respiratorie este necesară la minim deoarece efectul relaxant (mușchi și general) al aplicației produce scăderea frecvenței respiratorii și creșterea amplitudinii respirației cu consecințe minime: atât baia salină, cât și cea a peloidului.

Organismul răspunde acestei solicitări cu ajustările funcționale corespunzătoare care nu depășesc limitele fiziologice. Intensitatea răspunsului depinde de aplicarea inaugurală: aplicarea peloidului este mai exigentă decât aplicarea salină. Interfața sistem biologic al corpului-mediu peloid este reprezentată de piele [42].

Una dintre cele mai importante funcții ale pielii este cea de barieră fizico-chimică efectuată de stratul cornos (inactiv metabolic) și cea hidrolipidă ("burete biochimic"), care reglează homeostazia pielii [42].

În timpul peloidoterapiei variațiile pH-ului în mediul intern sunt în limite fiziologice.

Aplicarea peloidului nu perturbă echilibrul acido-bazic[42].

Mecanismele chimice ale acțiunii nămolului

Acidul humic și sărurile humice sunt substanțe schimbătoare de ioni, influențând trecerea ionilor între mediul pielii și baie. De asemenea, modifică starea anumitor enzime ale pielii, cum ar fi: citocrom-oxidază, ATP-ază și fosfatază alcalină care devin active în piele. Modificarea pH-ului pielii crește permeabilitatea la acest nivel.

Printre componentele chimice cu acțiune dovedită și / sau recunoscută se numără: componenta humică, componenta bitum estrogen, hidrogen sulfurat, diferiți ioni, substanțe biologic active produse de flora și fauna microbiologică etc. Datorită compoziției lor chimice, peloidele acționează farmacodinamic prin schimbul de ioni cu pielea sau membranele mucoase care intră în contact. Capacitatea de schimb de ioni este determinată în principal de substanțele coloidale: acizii humici, fierul coloidal hidrosulfuric [37].

De exemplu, la 20 °C, 1 kg de nămol din lacul Techirghiol păstrează 5,48 g / L calciu, 11,50 g / L magneziu și 9,34 g / L fier. Ionii din baia de nămol pătrund selectiv în piele în funcție de încărcătura electrică a pielii, iar permeabilitatea pielii este crescută de temperatura mediului.

În plus, a fost efectuat un studiu comparativ pentru a compara efectele băilor concentrate de nămol din Lacul Techirghiol comparativ cu băile de nămol diluate. Efectele globale ale tratamentului cu băi de nămol diluate au fost superioare celor obținute cu băi concentrate de nămol și au fost confirmate statistic.

Transferul elementelor solubile din componentele lichide ale nămolului, prin intermediul celulelor epiteliale, sunt activate de o "barieră enzimatică" reprezentată de citocrom, fosfatază alcalină și ATP-ază. În plus, dacă apa sărată (cum ar fi apa din Lacul Techirghiol) este combinată cu nămol pentru a pregăti băi de nămol, cristale și săruri rămân pe piele ca o "teacă de sare" și, împreună cu acțiunea higroscopică a NaCl, stimulează terminațiile nervoase. Cristalele de pe suprafața pielii rețin apa din atmosferă, făcând astfel posibile schimburi osmotice diferite la nivelul pielii în comparație cu nevoile bazale. Acidul pH al pielii conferă permeabilitate numai pentru cationi. O modificare a pH-ului mărește permeabilitatea pielii și pentru anioni. Baile alcaline cu nămol cald schimbă pielea în mod electronegativ, în timp ce băile cu nămol acid – schimbă pielea în mod electropozitiv [37].

Terapia cu peloide în modularea osteoartritei stresului oxidativ

Evaluarea potențialului antiinflamator al nămolului sapropelic de la Techirghiol la pacienții cu osteoartrită, prin evaluarea markerilor de stres oxidativ a fost confirmată de o creștere semnificativă statistic a nivelului SOD și de o scădere a nivelului redus de glutation sub acțiunea tratamentului cu nămol. Creșterea nivelului SOD după tratamentul cu nămol sugerează un răspuns pozitiv al organismului, având în vedere rolul pozitiv al enzimei în neutralizarea ROS și inactivarea NO. Nivelurile de glutation reductază, acid uric sau glucoză din sânge, factori de protecție în balanța stresului oxidativ nu au fost influențate de tratamentul cu nămol.

Această concluzie evidențiază caracterul protector al tratamentului cu nămol asupra stresului oxidativ, enzimele cu efect pozitiv asupra acestui metabolism cresc, ca în cazul SOD.

Evaluarea activității hormonilor de stres a arătat o optimizare a nivelului cortizolului plasmatic și a evidențiat, de asemenea, o stimulare a arborelui hipotalamic-hipofiz-suprarenalian, susținută de creșterea semnificativă a nivelului hormonului stimulator tiroidian (TSH).

Creșterea nivelului TSH, atât pentru aplicații cu nămol cald, cât și rece, arată o stimulare a arborelui hipotalamic-hipofiz-suprarenalian sub acțiunea nămolului.

Mecanismul endocrin implică, de asemenea, inducerea efectelor antiinflamatorii ale tratamentului cu nămol, prin modularea activității arborelui hipotalamic-hipofiz-suprarenalian și prin echilibrarea generală a sistemului endocrin, efecte care care durează probabil chiar și după vindecare.

Evaluarea potențialului antiinflamator al nămolului sapropelic de la Techirghiol la pacienții cu osteoartrită prin măsurarea nivelurilor de citokine inflamatorii a confirmat acest efect printr-o scădere importantă a valorilor TNF și IL-6 la pacienții care inițial aveau valori maxime [37].

A avut loc creșterea consumului de oxigen în sângele periferic prin deschiderea arterelor venoase și îmbunătățirea circulației în țesuturile periferice și, de asemenea, în țesutul osteoarticular.

S-a demonstrat creșterea puternică și consecventă în 24 de ore a saturației de oxigen în SO2% din sângele periferic, presiunea parțială a oxigenului la acest nivel pO2, capacitatea de legare a oxigenului de hemoglobină O2CAP și conținutul de oxigen al hemoglobinei O2CT.

O cantitate mai mică de lactat în sângele periferic și un pH constant al sângelui și presiunea parțială a dioxidului de carbon sugerează o îmbunătățire a metabolismului țesutului periferic prin creșterea consumului de oxigen și nutrienți [37].

Cunoscute și folosite din antichitate, modurile de aplicare a nămolului sunt încă aceleași: unguent rece (după metoda egipteană antică), baie de nămol termoneutral și ambalaj de nămol hipertermic.

Baia caldă sărată se poate efectua zilnic sau o dată la două zile în mod alternativ cu aplicarea nămolului sau cu o baie caldă care conține extracte din plante. Temperatura prescrisă pentru băile sărate trebuie să aparțină câmpului neutru; asta înseamnă în jur de 37, 5 ° – 38 °C. Pentru hidro-kinetoterapie apa este încălzită până la 35 °C.

Unguentul cu nămol rece este un complex terapeutic, care constă din contrastul la cald-rece. Unguentul cu nămol rece se efectuează în timpul verii, pe o plajă special concepută, unde nămolul proaspăt extras este adus zilnic [37].

La aplicarea peloidelor pe piele au loc o serie de procese:

recepția senzitivă a calităților/proprietăților nămolului și transmiterea lor spre etajele superioare de integrare și control;

schimbul de energie și substanță cu mediul peloid;

îndeplinirea comenzilor adaptative: circulatorii (circulația periferică de termoreglare), secretorii (sudorația), de protecție (keratinogeneza, melanogeneza, formarea filmului hidrolipidic);

integrarea efectelor cutanate ale aplicației de nămol în fiziologia generală a organismului: termoreglarea, sinteza vitaminei D, optimizarea balanțelor homeostatice: imune, endocrine și neurovegetative ale organismului [38].

Efectele benefice ale tratamentului cu nămol durează o perioadă lungă de timp datorită modificării capacității de răspuns adaptativ la diversi stimuli.

Peloidele acționează asupra:

sistemului cardio-vascular- stimularea reacțiilor cardio-vasculare cu accentuarea hemodinamicii prin mecanisme centrale și periferice. Are loc mobilizarea imediată a depozitelor sangvine și antrenarea lor în circulația generală, procese de tip inflamator.

sistemului nervos- efecte sedative sau excitante asupra SNC și asupra SNV prin sedarea receptorilor pentru durere. Cura balneară cu nămol determină creșterea capacitații de apărare antimicrobiană prin creșterea puterii fagocitare a leucocitelor-evidențiată prin modificările indicelui opsonocitofagic (I.O.C.)

sistemele imunologice-reglare a valorilor imunoglobulinelor, creșterea imunității nespecifice, etc. Modificările enzimatice și metabolice apărute în glandele endocrine după peloidoterapie diferă după specificul secretor al glandei, după stadiul funcțional în care se găsește glanda și sunt legate de tipul aplicației terapeutice [38].

Metode de aplicare a peloizilor în scop terapeutic

Oncțiunea cu nămol-constă în aplicarea în strat subțire pe pielea pacientului a nămolului rece (după ce acesta s-a încălzit 10-15 minute) pe anumite regiuni ale corpului sau pe întreaga suprafață a corpului, după care este necesară uscarea nămolului la soare impunându-se poziția verticală. Timpul de uscare este cuprins între 30-60 minute. După aceea se impune o baie în apa lacului 10-15 minute, un duș rapid cu apă rece și repaus cel puțin o oră.

Este o metodă de solicitare mecanismelor de termoreglare, stimulare neuroendocrină și a proceselor de adaptare prin alternarea factorilor contrastanți cald-rece.

Împachetările cu nămol – nămolul încălzit la temperaturi între 38-46 șC este aplicat în strat de 1-2 cm pe o zonă limitată ori pe întregul corp timp de 20-40 minute.

Cataplasmele – constă în aplicarea nămolului la temperaturi diferite pe anumite zone ale corpului.

Băile de nămol – se adaugă o cantitate de 10-12 kg nămol în căzi cu apă încălzită ce provine din lacul Techirghiol, crescându-se progresiv concentrația nămolului până la 10-25%. Acest amestec poate fi încălzit până la 44 șC. Temperatura nu trebuie să fie mai mare de 37 șC în cazul pacienților cu afecțiuni cardiovasculare, și să nu fie mai mare de 36 șC în cazul celor cu afecțiuni reumatice inflamatorii. Baia cu nămol durează 20-40 de minute, iar după aceasta se impune un duș la 37-38 șC și odihnă de cel puțin o oră. O cură este formată din 12-15 băi zilnice.

Aplicații ginecologice – sub formă de tampoane vaginale cu nămol la 39-40 șC timp de 2 ore sau irigații vaginale cu nămol dizolvat în apă de Techirghiol și încălzit la 37 șC.

Masajul cu nămol – întinderea și masarea cu nămol.
Terapia cu nămol este contraindicată dacă pacientul suferă de astm, diabet, ulcer, orice formă de cancer sau de hepatită, dacă are afecțiuni renale sau cardiovasculare [38].

În tabelul 21 sunt prezente afecțiunile pentru care se recomandă peloidoterapia.

Tabel 21. Afecțiuni pentru care se recomandă peloidoterapia [38]

Extracte de plante și nămol

Brevetul RO126913A0 / 2011 (Stan Adrian Viorel) descrie compoziția unei creme de masaj de corp ce conține 32% apă și nămol de la Lacul Techirghiol, 0,5% extract glicolic de ghimbir, 0,5% extract glicolic de frunze de rozmarin și Complex de iod bazat pe 0,5% împreună cu ingredientele și excipienți obișnuiți. Avantajele nămolului din lacul Techirghiol asociat cu extracte de legume obținute din ghimbir și rozmarin au următoarele efecte: antireumatic, antiastenic, efect sinergic proprietăți în artroză și boli inflamatorii.

Nămolul este compus din humic substanțe, pectină, celuloză și lignină, ceruri, rășini și materiale anorganice, fiind de asemenea identificați alcani, acid 4 fenil valeric, acid 5 izopentil picolinic, acid 3 hidroxilauric, (5α, 3β) 3-hidroxi-11- androstanon, 5α-2-ene-11 androstenonă, squalen, α-terpineol, derivați de mentol, acid palmitic, acid oleic, acid eicosanoic și isoprenoid fiton.

Compușii humici joacă un rol în reacții redox, absorbție, complexare și transportul de substanțe, structurarea și formarea nămolului și controlul biogeochimiei de carbon în ecosisteme. Acizii humici au un efect astringent, agonist al receptorilor de adrenalină și dopamină, antialergic, antibacterian, anticoagulant, antiinflamator, antiviral, estrogen, hemostatic, hiperemic, UVB protectiv și sunt agenți de chelare ai metalelor grele.

Acizii fulvici sunt substanțe oxidate cu structuri aromatice caracterizate prin lanțuri alifatice laterale extinse având un conținut de azot mai scăzut comparativ cu acizii humici. Acizii fulvici au un efect antialergic, antioxidant, antimicrobian, reduce răspunsul imun cutanat, antitumoral, antiseptic, care acționează în mediu acid inhibând respirația mitocondrială în Candida utilis, utilizată în tratamentul eczemelor, au proprietăți antiulcerogene și precognitive astfel încât pot fi utilizate pentru a trata Boala Alzheimer.

Fracțiunea lipidică este între 0.2-5% a nămolului și include acizi grași, steroli, terpene, hidrocarburi, clorofilă, grăsimi, ceruri și rășini. O altă fracțiune de nămol constă în proteine hidrolizate, aminoacizi, enzime (amilază, arilsulfatază, bglucozidază, celulază, chitinază, dehidrogenază, fosfatază, protează, urează) și carbohidrați.

Pentru tratamentul celulitei, nămolul extras este amestecat pentru a forma o cremă cu extracte vegetale și substanțe bioactive.

În psoriazis, dermatită seboreică și atopică, eczeme și arsuri de gradul întâi se utilizează o cremă conținând o suspensie 1-6% nămol ca ingredient activ.

Combinarea celor mai bune fracții de nămol obținute va duce la obținerea extractului de nămol care va fi utilizat pentru a obține noul produs antiinflamator [43].

V. 3 PROPRIETĂȚILE TERAPEUTICE ALE NĂMOLULUI LACULUI AMARA

Petru Poni este cel care a descoperit valoarea "ingredientului secret": nămolul. Nămolul are numeroase minerale capabile să ajute organismul să scape de durere. Tratamentul cu nămol este indicat în tratamente dermatologice, respiratorii, renale, endocrine, digestive, musculoscheletale reumatice, degenerative articulare sau afecțiuni post-traumatice ortopedice, boli ginecologice, tulburări nervoase cum ar fi paralizia [44].

Amara este o alegere ideală pentru persoanele cu următoarele afecțiuni:

-boli reumatismale (artrită cervicală, dorsală și lombară, poliartrită);

-boli reumatismale inflamatorii (spondilită anchilozantă);

-reumatism abarticular (tendinoză, tendomoză, tendoperiostoză, scapulohumeral);

-Tulburări posttraumatice (rigiditate articulară posttraumatică, stări după operații la nivelul articulațiilor, mușchilor și oaselor, stări de entorse, dislocări și fracturi);

-tulburări neurologice periferice (pareză post-traumatică și paralizie a membrelor, polineuropatie, sechele poliradiculoneuropatice după poliomielită);

-ginecologice (infertilitate cronică secundară metroanexit, insuficiență ovariană);

– boli asociate (boli dermatologice, endocrine) [45].

PARTEA SPECIALĂ

CAPITOLUL VI

METODE DE ANALIZĂ A APELOR DE SUPRAFAȚĂ

Obiective urmărite:

Determinarea parametrilor fizico-chimici ai apelor lacurilor Techirghiol și Amara din zonele analizate;

Corelarea rezultatelor obținute cu normativele standardizate pentru acest tip de ape de suprafață.

MATERIAL ȘI METODĂ:

Probele de apă au fost prelevate în perioada martie 2019 și mai 2019 de la o adâncime de aproximativ 30 cm. La prelevare, în luna martie apa lacului Techirghiol avea o temperatură de 8 °C și un pH=10, iar apa lacului Amara 15,8 °C și un pH=9,5. În luna mai apa lacului Techirghiol avea temperatura de 24 °C și un pH=8,53, iar apa lacului Amara 26 °C și un pH=9,16. Pentru fiecare zonă de studiu au fost efectuate câte 3 determinări în paralel pentru fiecare parametru analizat.

Sectoarele de prelevare sunt ilustrate în figurile 10, 11, 12 și 13.

Lacul Techirghiol în zona Stația de epurare a apelor uzate de la Eforie Sud

Figura 10. Lacul Techirghiol în zona Stația de epurare a apelor uzate de la Eforie Sud (Original)

Lacul Techirghiol în zona Plaja Amenajată Băile Reci din Eforie Nord

Figura 11. Lacul Techirghiol în zona Plaja Amenajată Băile Reci din Eforie Nord (Original)

Lacul Amara în zona Plaja Zorilor

Figura 12. Lacul Amara în zona Plaja Zorilor (Original)

Lacul Amara în zona Plaja Mircești

Figura 13. Lacul Amara în zona Plaja Mircești (Original)

Determinări efectuate:

Fizice (pH, temperatură, conductivitate electrică);

Chimice (, -,

Metode

– metodă Spectroquant nr. 1.00597.0001;

– metoda analitică colorimetrică Aquaquant nr. 1.14411.0001;

-metodă analitică a benzii de testare Merckoquant nr. 1.10013.0001;

– metoda analitică colorimetrică Aquaquant nr.1.14416.0001;

-metodă colorimetrică Aquaquant nr. 1.14445.0001;

-metodă Spectroquant nr. 1.14542.0001;

– metoda analitică colorimetrică Aquaquant nr. 1.14428.0001;

-metodă colorimetrică Aquamerck nr. 1.11131.0001;

– metoda analitică colorimetrică Aquaquant nr. 1.14443.0001;

-metodă colorimetrică Microquant nr. 1.14441.0001;

-metodă colorimetrică Aquaquant nr. 1.14403.0001;

-metodă colorimetrică Merckoquant nr. 1.10002.0001;

-metodă colorimetrică Aquaquant nr. 1.14420.0001;

-metodă colorimetrică Aquaquant nr. 1.14414.0001;

-metodă colorimetrică Aquaquant nr. 1.14412.0001;

-metodă Spectroquant nr. 1.01745.0001;

-metodă analitică a benzii de testare Merckoquant nr. 1.10 015;

-metodă analitică a benzii de testare Merckoquant nr. 1.10077.

VI. 1 PRELEVAREA PROBELOR

Luarea, păstrarea și transportul probelor de apă pentru analiza fizico-chimică se realizează în concordanță cu normele STAS 2852-94.

La prelevarea probelor pentru analiza fizico-chimică se folosesc butelii de sticlă incolore, curățite în prealabil cu un amestec oxidant, apoi cu apă, iar la final cu apă distilată [46].

VI. 1. 1 Recoltarea probelor de apă

Pentru a caracteriza o sursă de apă se impune ca o necesitate efectuarea unui număr mare de analize.

Dacă este vorba de analiza unor gaze dizolvate în apă, nu sunt permise transferări de probe dintr-un vas în altul în contact cu aerul atmosferic și în acest caz transferarea se va face obligatoriu prin sifonare. Mai indicat este ca analiza să se facă la fața locului și la intervale diferite de timp și anotimp.

De exemplu, pentru aceeași sursă de apă, conținutul de oxigen dizolvat este diferit la suprafață în raport cu profunzimea, este diferit în timpul zilei față de timpul nopții și diferit vara în raport cu iarna.

În timp ce recoltarea probei de la suprafața sursei este destul de simplă, recoltarea de la adâncime se efectuează cu dispozitive speciale (batometre), care permit deschiderea vasului numai când acesta a ajuns la adâncimea necesară.

Fiecare probă este însoțită de o fișă în care se consemnează datele mai importante ca: locul și data recoltării, modul de recoltare, adâncimea de la care s-a recoltat proba, temperatura apei etc [46].

Măsurarea temperaturii în timpul recoltării probelor este ilustrată în figura 14.

Figura 14. Măsurarea temperaturii la recoltarea probelor de apă (Original)

VI. 1. 2 Conservarea probelor recoltate

Proba ar putea fi analizată chiar la fața locului, imediat după recoltare, dar cum pentru analiza apelor sunt necesare laboratoare dotate cu echipamente chimice (aparatură, ustensile, reactivi), între recoltare și efectuarea analizei se scurge un interval de timp mai scurt sau mai lung. În aceste intervale de timp, apa își poate schimba compoziția chimică datorită proceselor de oxido-reducere, activității microorganismelor și în special schimbul de ioni dintre apă și pereții recipientului de păstrare.

De la caz la caz, în scopul conservării se adaugă acizi minerali care împiedică depunerea unor ioni metalici prin hidroliză (, acetat de cadmiu pentru a fixa hidrogenul sulfurat; hidroxid de sodiu pentru a fixa sulfiții, cianurile și fenolii; tiosulfat pentru conservarea bacteriilor; formol pentru analiza biologică sau pentru fosfați etc [46].

VI. 2 DETERMINAREA pH-ULUI, POTENȚIALULUI ȘI CONDUCTIVITĂȚII

Mod de lucru

Se măsoară o probă de apă de analizat de 100 mL și se citesc pH-ul, potențialul și conductivitatea la 20 °C utilizând un pH-metru și un conductometru, aparate verificate metrologic [47].

În vederea măsurării acestor parametrii am pregătit câte 12 pahare Erlenmeyes pe care le-am curățit inițial cu detergent, apoi cu apă distilată, iar la final le-am clătit cu o cantitate mică de probă de analizat.

După ce m-am asigurat că paharele Erlenmeyer sunt curate, cu ajutorul hârtiei de filtru neted am efectuat operația de filtrare pentru îndepărtarea impurităților de orice natură (figura 15).

Figura 15. Operația de filtrare a probelor de apă în laborator în lunile martie-mai

Aparatul folosit este un multiparametru de laborator Hanna (figura 16).

Pentru măsurarea pH-ului am folosit electrodul de măsurare a pH-ului HI 11310.

Pentru măsurarea conductivității am folosit electrodul de măsurare a conductivității HI 763100.

Pentru măsurarea oxigenului dizolvat am folosit electrodul de măsurare a oxigenului dizolvat HI 764080.

Figura 16. Măsurarea parametrilor fizici cu multiparametrul Hanna

VI. 3 DETERMINAREA ANIONILOR

VI. 3. 1 Determinarea clorurilor

Principiul metodei

În soluția slab acidă, clorul liber reacționează cu dipropil-p-fenilendiamină (DPD) până formează un colorant roșu-violet care este determinat fotometric. În prezența iodurii de potasiu, în această reacție se măsoară și clorul combinat.

Mod de lucru

Se pipetează într-o celulă rotundă curată 5 mL de probă pretratată, se adaugă din kitul de reactivi (figura 17) 1 microspon albastru -1, se închide celula și se agită viguros până când reactivul este complet dizolvat. Se lasă 3 minute în stare de repaus pentru a reacționa, apoi se măsoară proba cu ajutorul fotometrului, iar rezultatul A constituie Clorul liber. Se adaugă 2 picături de reactiv -2, se agită și se măsoară proba cu ajutorul fotometrului. [48].

Figura 17. Kit reactivi Spectroquant nr. 1.00597.0001

VI. 3. 2 Determinarea sulfaților

Principiul metodei

-1A maschează ionii de carbonat. Iodatul de bariu (-2A) reacționează cu ionii sulfat într-un mediu organic apos (-3A) până la formarea ionilor iodat și sulfat de bariu. Taninul (-4A) formează un colorant roșu maroniu cu iodatul.

Mod de lucru

Se adaugă o seringă (2,5 mL) de probă într-un tub din kitul de reactivi (figura 18), 2 picături -1A, un microspon verde -2A, se lasă în repaus 5 minute la 40 °C, agitând în mod repetat în acest timp, o seringă (2,5 mL) -3A, se filtrează conținutul în interiorul tubului, se adaugă 4 picături de -4A, cu o seringă (2,5 mL) de probă se umple celălalt tub și se lasă în repaus 7 minute la 40 °C, apoi se compară culorile [49].

Figura 18. Kit reactivi Aquaquant nr. 1.14411.0001

VI. 3. 3 Determinarea conținutului de sulfiți

Principiul metodei

Ionii de sulfit reacționează un amestec de hexacianoferat (II) de potasiu și nitroprusiat sodic pentru a forma un compus roșu. Concentrația de sulfit este masurată semicantitativ prin comparație vizuală a zonei de reacție de pe banda de testare analitică cu câmpurile unei scale de culoare.

Mod de lucru

Se imersează zona de reacție a benzii de testare analitică în proba de analizat (15-25 °C) timp de o secundă. Se scutură excesul de lichid de pe banda de testare analitică și după 30 de minute se determină cu care culoare de pe câmpul de pe etichetă coincide mai exact culoarea zonei de reacție. Se citesc toate rezultatele corespunzătoare în (figura 19) sau dacă este necesar se estimează valoarea intermediară [50].

Figura 19. Kit reactivi Merckoquant 1.10013.0001

VI. 3. 4 Determinarea ionului sulfură

Principiul metodei

Hidrogenul sulfurat reacționează cu diclorură de N, N’-dimetil-1,4-fenilendiamoniu (Reactiv HS-2A) până la albastru incolor de leucomietilen, care este oxidat de sulfat feric (Reactiv HS-3A) la albastru de metil. Acidul sulfamic (Reactivul HS-1A) previne interferențele de nitrit.

Mod de lucru

Se introduc 20 mL de probă în ambele tuburi ale kitului de reactivi (figura 20), se adaugă 2 picături de Reactiv HS-1A, apoi 10 picături de Reactiv HS-2A și 10 picături de Reactiv HS-3A în interiorul tubului și se compară culorile [51].

Figura 20. Kit reactivi Aquaquant nr.1.14416.0001

VI. 3. 5 Determinarea fosfaților

Principiul metodei

Într-o soluție acidifiată cu ioni ortofosfat de acid sulfuric și ioni molibdat se formează acidul molibdofosforic, care este redus la fosfomolibden albastru de către acidul ascorbic. Concentrația de fosfor este măsurată semicantitativ prin comparație vizuală a culorii probei de analizat cu zona cardului de culoare.

Mod de lucru

Se adaugă 20 mL de probă (umplere până la linie) într-un tub cu dop filetat al kitului de reactivi (figura 21) , se adaugă 10 picături de Reactiv P-1A, se amestecă, apoi se adaugă un microspon albastru de Reactiv P-2A care se dizolvă și se lasă 1 minut în repaus. Se compară culorile [52].

Figura 21. Kit reactivi Aquaquant nr. 1.14445.0001

VI. 3. 6 Determinarea nitraților

Principiul metodei

În acidul sulfuric concentrat, ionii nitrați reacționează cu un derivat al acidului benzoic pentru a forma un compus nitro de culoare roșie care este determinat fotometric.

Mod de lucru

Se introduce un nivel de microspon de Reactiv -1K (15-25 °C) în interiorul tubului de reacție din kitul de reactivi (figura 22), apoi se închide imediat tubul, agitând viguros timp de 1 minut. Se pipetează peste reactiv o cantitate de 1,5 mL soluție de analizat (15-25 °C). Se lasă celula fierbinte în stare de repaus timp de 10 minute (timpul de reacție), fără a se răci cu apă rece și se măsoară eșantionul fotometric [53].

Figura 22. Kit reactivi Spectroquant nr. 1.14542.0001

VI. 4 DETERMINAREA CATIONILOR

VI. 4. 1 Determinarea ionului amoniu

Principiul metodei

După ajustarea la pH 13 (cu Reactiv -1B), amoniacul reacționează cu hipocloritul (Reactiv -2B) până la monocloramină, care la rândul său formează colorant albastru de indofenol într-o reacție catalizată în două etape cu timol (Reactiv -3B).

Mod de lucru

Se adaugă o cantitate de 20 mL în fiecare tub din kitul de reactivi (figura 23), o seringă (2,5 mL) de Reactiv -1B în interiorul tubului, un microspon roșu de Reactiv -2B, repaus 5 minute, iar apoi se adaugă 2 picături de Reactiv -3B, repaus 7 minute și se compară culorile [54].

Figura 23. Kit reactivi Aquaquant nr. 1.14428.0001

VI. 4. 2 Determinarea magneziului

Principiul metodei

Ionii de magneziu formează un colorant roșu cu reactivul Mann și Yoe (1-azo-2-hidroxi-3-(2, 4- dimetilcarboxanilidă)-naftalen-1’-(2-hidroxibenzen-5-sulfonat de sodiu). Deoarece reactivul este foarte sensibil, proba de analizat trebuie diluată de două ori cu soluție tampon. Conținutul de magneziu este determinat prin mijloace de comparare cu scala colorimetrică.

Mod de lucru

Se transferă o picătură din proba ce urmează să fie testată cu o pipetă de picurare în interiorul vasului de măsurare din kitul de reactivi (figura 24). Se adaugă 9 picături de soluție tampon și se agită. Se transferă 2 picături din amestecul de soluție format cu pipeta de picurare în alt vas de măsurare și se umple cu soluție tampon până la semn (5 mL). Se adaugă 10 picături de soluție reactiv și se agită. După 1 minut se plasează vasul de măsurare pe banda albă a scalei colorimetrice și se compară culorile. Se citește conținutul în magneziu în mg/L [55].

Figura 24. Kit reactivi Aquamerck 1.11131.0001

VI. 4. 3 Determinarea calciului

Principiul metodei

Prin adăugarea reactivilor Ca-1A și Ca-2A se formează un mediu alcalin-alcoolic. Ionii de calciu reacționează cu [Glioxalbis-(2-hidroxianil)] (Ca-3A) la un complex de culoare roșu-violet, solubil.

Mod de lucru

Se adaugă cu ajutorul unei micropipete 0,25 mL de probă în interiorul unui pahar, o seringă (2,5 mL) de Reactiv Ca-1A, 2 picături de Reactiv Ca-2A, 2 picături de Reactiv Ca-3A din kitul de reactivi (figura 25), se lasă în repaus 10 minute și se compară culorile cu scala colorimetrică [56].

Figura 25. Kit reactivi Aquaquant nr. 1.14443.0001

VI. 4. 4 Determinarea conținutului de crom

Principiul metodei

După dizolvarea difenilcarbazidului (Reactiv Cr-1A) într-un amestec care conține puțin hidrofluoric (Reactiv Cr-2A), acesta este oxidat de crom (VI) în difenilcarbazonă. Cromul (III) formează în timpul reacției cu difenilcarbazona un complex roșu-violet.

Mod de lucru

Se introduce un microspon gri din kitul de reactivi (figura 26) umplut cu Reactiv Cr-1A în interiorul tubului, 6 picături de Reactiv Cr-2A și 5 mL de probă de analizat la 40 °C pentru măsurarea optică și se lasă 5 minute în stare de repaus, apoi se compară culorile [57].

Figura 26. Kit reactivi Microquant 1.14441.0001

VI. 4. 5 Determinarea fierului

Principiul metodei

Metodele de determinare a fierului cu compus aromatic conținând grupul α, α’-diamină –N=N–C-C=N–, incluzând bine cunoscutele reacții de culoare ale fierului (II) cu 2,2’-bipiridina (complex roșu carmin, ε~8700, =522 nm), și 1, 10- fenantrolină (complex roșu-portocaliu, ε~11000, =510 nm).

Doar ionul de fier divalent reacționează cu spectrul feros. Acestea sunt obținute prin adăugarea de reactivi Fe-An, care conțin tioglicolat de amoniu. Aceasta mineralizează complexe slabe de fier, reduce fierul (III), în același timp acționează ca o soluție tampon.

Mod de lucru

Se adaugă 20 mL de probă de analizat în fiecare tub al kitului de reactivi (figura 27), apoi se adaugă 5 picături de Fe-An în fiecare tub, se așteaptă 3 minute, apoi se compară culorile [58].

Figura 27. Kit reactivi Aquaquant 1.14403.0001

VI. 4. 6 Determinarea cobaltului

Principiul metodei

Ionii de cobalt (II) reacționează cu ionii tiocianat formând un complex albastru. Concentrația de cobalt este măsurată semicantitativ prin compararea zonei de reacție a benzii de testare cu scalea colorimetrică.

Mod de lucru

Se ajustează pH-ul probei de analizat la o valoare cuprinsă între 1 și 7. Se imersează zona de reacție de pe banda de testare în soluția de analizat (15-25 °C) timp de o secundă, se îndepărtează excesul de lichid de pe bandă și după 15 secunde se compară culoarea zonei de reacție cu scala colorimetrică (figura 28) [59].

Figura 28. Kit reactivi Merckoquant nr. 1.10002.0001

VI. 4. 7 Determinarea nichelului

Principiul metodei

Iodul (în Reactiv Ni-1A) convertește nichelul bivalent la un stadiu de oxidare mai înalt. Reactivul Ni-2A conține amoniu și agenți chelatanți incolori aducând o creștere a pH-ului la 11.5, eliminând în același timp excesul de iod. Nichelul reacționează în aceste condiții cu dimetilglioxima (Reactiv Ni-3A) formând o soluție maro roșcat.

Mod de lucru

Se introduc 20 mL de probă de analizat în cele două tuburi ale kitului de reactivi (figura 29), 4 picături de Reactiv Ni-1A în interiorul tubului în care se va analiza soluția, se lasă în stare de repaus timp de un minut, se adaugă 8 picături de Reactiv Ni-2A și se agită, iar apoi se adaugă 8 picături de Reactiv Ni-3A și se agită. Se lasă în repaus timp de 3 minute, iar apoi se compară culorile [60].

Figura 29. Kit reactivi Aquaquant 1.14420.0001

VI. 4. 8 Determinarea cuprului

Principiul metodei

Prin adăugarea Reactivului Cu-1A, se formează un mediu tartrat amoniacal în care cuprul este transformat în diamino-cuprat (II) . Acesta reacționează cu cuprizon [acid oxalic bis (ciclo-hexilidenhidrazină), Reactivul Cu-2A) pentru a forma un complex colorat albastru regal cu probabilitatea următoarei compoziții .

Mod de lucru

Se introduc 20 mL de probă de analizat 5-30 °C pentru măsurarea optică în interiorul a două tuburi, apoi se adaugă în tubul de analizat un microspon verde umplut cu Reactiv Cu-1A care se dizolvă și 5 picături de Reactiv Cu-2A și se agită. Se lasă în repaus 5 minute, iar apoi se compară culorile cu scala colorimetrică din figura 30 [61].

Figura 30. Kit reactivi Aquaquant 1.14414.0001

VI. 4. 9 Determinarea conținutului de zinc

Principiul metodei

Urmărind acidifierea la pH 9 cu acid sulfuric diluat (Zn-1A), zincul reacționează cu tiocianat (Zn-2A) și verde briliant (Zn-4A) formând un complex verde-albastru,
în timp ce s-au tratat în mod similar, proba fără zinc este verde-gălbui la pH 0,9. Interferențele cauzate de metalele străine sunt eliminate prin agenții de mascare conținute în Reactivul Zn-2A și Zn-3A.

Analiza colorimetrică a zincului a fost întotdeauna împiedicată de lipsa unei metode simple și rapide.

Mod de lucru

Se introduc câte 5 mL de probă de analizat în fiecare tub. Se adaugă 4 picături de Reactiv Zn-1A în unul din tuburi și se agită, apoi se adaugă un nivel de microspon gri de Reactiv Zn-2A și se agită, după care se adaugă un nivel de microspon gri de Reactiv Zn-3A care se dizolvă așteptând 5 minute. Se mai adaugă 4 picături de reactiv Zn-4A și se agită, iar apoi se compară culorile cu scala colorimetrică din figura 31 [62].

Figura 31. Kit reactivi Aquaquant nr. 1.14412.0001

VI. 4. 10 Determinarea cadmiului

Principiul metodei

Într-o soluție alcalină, ionii de cadmiu reacționează cu un derivat cationic (cation=nume trivial pentru 1-(4-nitrofenil)-3-(4-fenilazofenil)triazenă) formând un complex roșu determinat fotometric.

Mod de lucru

Se pipetează în interiorul unui tub pentru testare din kitul de reactivi (figura 32) 1.0 mL de Reactiv Cd-1, 10 mL probă de analizat (10-40 °C) și se agită. Se adaugă cu o pipetă 0.20 mL Reactiv Cd-2 și se agită, apoi se adaugă un nivel de microspon verde de Reactiv Cd-3 și agitând viguros până ce reactivul este complet dizolvat. După un repaus de 2 minute (timpul de reacție), se umple și celălalt tub cu probă de analizat și se măsoară cu ajutorul fotometrului [63].

Figura 32. Kit reactivi Spectroquant 1.01745.0001

VI. 4. 11 Determinarea aluminiului

Principiul metodei

Ionii de aluminiu sunt transformați prin alcalii în aluminat, care formează un lac de culoare roșie cu sarea de amoniu a acidului tricarboxilic aurinic în baie de acid acetic. În acest proces ionii de interferență sunt eliminați, ceea ce înseamnă că acest test are o sensibilitate înaltă și este și în mare măsură imun la interferențe.

Mod de lucru

Se clătește vasul de testare de mai multe ori cu soluția ce urmează a fi testată și se umple până la semn (5 mL). Se aduce pH-ul la valoarea 13 adăugând în picături și filtrând orice precipitat care se formează. Se imersează zona de reacție de pe banda de testare în soluție pentru o secundă. Se scutură excesul de lichid de pe bandă, se aplică o picătură de Reactiv 2 pe zona de reacție și se lasă să reacționeze timp de un minut.

Se îndepărtează excesul de lichid prin scuturare de pe banda de testare și se compară zona de reacție cu scala colorimetrică după un minut (figura 33) [64].

Figura 33. Kit reactivi Merckoquant 1.10 015.0001

VI. 4. 11 Determinarea plumbului

Principiul metodei

Ionii de plumb (II) reacționează în soluție acidă cu acidul rodizonic pentru a forma un complex roșu. Concentrația plumbului (II) este măsurată semicantitativ prin compararea vizuală a zonei de reacție a benzii de testare cu scala colorimetrică.

Mod de lucru

Se clătește vasul cu soluție de analizat și se umple până la semn (5 mL), apoi se adaugă 3 picături de Reactiv și se agită cu grijă. Se imersează zona de reacție de pe banda de testare analitică în soluție pentru o secundă și se scutură excesul de lichid de pe bandă. După 2 minute se compară zona de reacție c u scala colorimetrică (figura 34) [65].

Figura 34. Kit reactivi Merckoquant nr. 1.10077.0001

CAPITOLUL VII

REZULTATE ȘI DISCUȚII

Rezultatele obținute în urma determinărilor fizice

Rezultatele obținute în urma determinărilor fizice din luna martie pentru Lacul Amara sunt redate în figurile 35 și 36.

Figura 35. Parametrii fizici ai lacului Amara (martie)

Figura 36. Parametrii fizici ai lacului Amara (martie)

Rezultatele obținute în urma determinărilor fizice din luna martie pentru Lacul Techirghiol sunt redate în figurile 37 și 38.

Figura 37. Parametrii fizici ai lacului Techirghiol (martie)

Figura 38. Parametrii fizici ai lacului Techirghiol (martie)

Rezultatele obținute în urma determinărilor fizice din luna mai pentru Lacul Amara sunt redate în figurile 39 și 40.

Figura 39. Parametrii fizici ai lacului Amara (mai)

Figura 40. Parametrii fizici ai lacului Amara (mai)

Rezultatele obținute în urma determinărilor fizice din luna mai pentru Lacul Techirghiol sunt redate în figurile 41 și 42.

Figura 41. Parametrii fizici ai lacului Techirghiol (mai)

Figura 42. Parametrii fizici ai lacului Techirghiol (mai)

Rezultatele obținute în urma determinărilor chimice

Conținutul ionilor de este redat în figurile 43 și 44.

Figura 43. Concentrația ionilor de Figura 44. Concentrația ionilor de

(mg/L) pentru Lacul Amara (mg/L) pentru Lacul Techirghiol

Conținutul ionilor de este redat în figurile 45 și 46.

Figura 45. Concentrația ionilor de Figura 46. Concentrația ionilor de

(mg/L) pentru Lacul Amara (mg/L) pentru Lacul Techirghiol

Conținutul ionilor de este redat în figurile 47 și 48.

Figura 47. Concentrația ionilor de Figura 48. Concentrația ionilor de

(mg/L) pentru Lacul Amara (mg/L) pentru Lacul Techirghiol

Conținutul ionilor de este redat în figurile 49 și 50.

Figura 49. Concentrația ionilor de Figura 50. Concentrația ionilor de

(mg/L) pentru Lacul Amara (mg/L) pentru Lacul Techirghiol

Conținutul ionilor de este redat în figurile 51 și 52.

Figura 51. Concentrația ionilor de Figura 52. Concentrația ionilor de

(mg/L) pentru Lacul Amara (mg/L) pentru Lacul Techirghiol

Conținutul ionilor de este redat în figurile 53 și 54.

Figura 53. Concentrația ionilor de Figura 54. Concentrația ionilor de

(mg/L) pentru Lacul Amara (mg/L) pentru Lacul Techirghiol

Conținutul ionilor de este redat în figurile 55 și 56.

Figura 55. Concentrația ionilor de Figura 56. Concentrația ionilor de

(mg/L) pentru Lacul Amara (mg/L) pentru Lacul Techirghiol

Conținutul ionilor de este redat în figurile 57 și 58.

Conținutul ionilor de este redat în figurile 59 și 60.

Figura 59. Concentrația ionilor de Figura 60. Concentrația ionilor de

(mg/L) pentru Lacul Amara (mg/L) pentru Lacul Techirghiol

Conținutul ionilor de este redat în figurile 61 și 62.

Figura 61. Concentrația ionilor de Figura 62. Concentrația ionilor de

(mg/L) pentru Lacul Amara (mg/L) pentru Lacul Techirghiol

Conținutul ionilor de este redat în figurile 63 și 64.

Figura 63. Concentrația ionilor de Figura 64. Concentrația ionilor de

(mg/L) pentru Lacul Amara (mg/L) pentru Lacul Techirghiol

Conținutul ionilor de este redat în figurile 65 și 66.

Figura 65. Concentrația ionilor de Figura 66. Concentrația ionilor de

(mg/L) pentru Lacul Amara (mg/L) pentru Lacul Techirghiol

Conținutul ionilor de este redat în figurile 67 și 68.

Figura 67. Concentrația ionilor de Figura 68. Concentrația ionilor de

(mg/L) pentru Lacul Amara (mg/L) pentru Lacul Techirghiol

Conținutul ionilor de este redat în figurile 69 și 70.

Figura 69. Concentrația ionilor de Figura 70. Concentrația ionilor de

(mg/L) pentru Lacul Amara (mg/L) pentru Lacul Techirghiol

Conținutul ionilor de este redat în figurile 70 și 71.

Figura 70. Concentrația ionilor de Figura 71. Concentrația ionilor de

(mg/L) pentru Lacul Amara (mg/L) pentru Lacul Techirghiol

Conținutul ionilor de este redat în figurile 72 și 73.

Figura 72. Concentrația ionilor de Figura 73. Concentrația ionilor de

(mg/L) pentru Lacul Amara (mg/L) pentru Lacul Techirghiol

Conținutul ionilor de este redat în figurile 74 și 75.

Figura 74. Concentrația ionilor de Figura 75. Concentrația ionilor de

(mg/L) pentru Lacul Amara (mg/L) pentru Lacul Techirghiol

CONCLUZII

Cele două lacuri formate în mod natural prezintă proprietăți fizico-chimice similare, ambele fiind lacuri sapropelice terapeutice.

Probele de apă recoltate din câte două sectoare ale fiecărui lac, precum zona stației de epurare a apelor uzate și zona plajei amenajate Băile reci pentru lacul Techirghiol, respectiv zona plajei Zorilor și zona plajei Mircești pentru lacul Amara nu au prezentat diferențe majore de la un sector la altul.

Întrucât sunt lacuri sapropelice, acestea prezintă o salinitate crescută, cu deosebirea că salinitatea lacului Techirghiol este mai mare decât cea a lacului Amara, de unde reiese că și proprietățile terapeutice ale celui mai mare lac din țara noastră sunt mai însemnate calitativ. Indicatorul salinității este ionul clorură care prezintă o valoare foarte mare în urma analizei chimice efectuate.

În urma determinărilor pH-metrice atât din apa proaspătă, nefiltrată cu ajutorul hârtiei indicatoare de pH, cât și determinărilor efectuate cu ajutorul pH-metrului din apa filtrată în laboratorul de chimie anorganică am putut concluziona faptul că apa ambelor lacuri prezintă o ușoară alcalinitate. Temperatura apei este dependentă de anotimp, iar spre deosebire de conductivitatea electrică, parametru care nu se normează, oxigenul dizolvat din probele analizate a prezentat valori mici în comparație cu valoarea STAS.

Dintre anioni, ionii de sulfat ai ambelor lacuri se încadrează în valorile maxim admisibile stabilite și înregistrate în standardele pentru apele de suprafață, ceea ce indică absența unei poluări cu acest indicator, iar ionii de sulfit și fosfat lipsesc din compoziția acestor ape.

De asemenea sunt absente metalele grele precum crom, fier, cobalt, nichel, cupru, cadmiu, plumb din apa ambelor lacuri, cu excepția zincului care este prezent în apa lacului Amara într-o cantitate mică și fără a depăși valoarea maxim admisă pentru acest tip de ape.

Asemenea apelor acestor două lacuri, nămolurile prezintă de asemenea proprietăți fizico-chimice și terapeutice asemănătoare, având efecte benefice asupra sistemului locomotor, endocrin, respirator, nervos, genital și asupra dermului, curățând în profunzine pielea și catifelând-o.

BIBLIOGRAFIE

USGS, Howard Perlman,. "What is hydrology and what do hydrologists do?". water.usgs.gov

TUNDISI G., J., TUNDISI M., T., Limnology, 2011, CRC Press, p. 2

https://www.britannica.com/science/water

HEINONEN P., ZIGLIO G., BEKEN A., Hydrological and Limnological Aspects of Lake Monitoring, 19, 2000, p. 5

Purcell, Adam, "Lakes", Basic Biology

“Dictionary.com definition". Retrieved 2008-06-25

GÂȘTESCU P., Lakes, reservoirs and ponds, 4, nr. 1, 2010, p. 15

MOLDOVEANU M., FLORESCU L., PARPALĂ L., Romanian salt lakes, Some physical-chemical features and composition of biological communities, 31, nr. 1, 2015 , p. 205

HAMMER, U. T., Saline Lake Ecosystems of the World. Springer, 59, 1, 1986, p. 15

"NOAA Ocean Explorer: Expedition to the Deep Slope: May 31 Log". www.oceanexplorer.noaa.gov. Retrieved 30 March 2018

STĂNCIOIU A. F., TEODORESCU N., VLĂDOI A .D., Theoretical and Applied Economics, 18, nr. 7, 2011 p. 133

STĂNCIOIU A. F, TEODORESCU N., PÂRGARU I., Theoretical and Applied Economics, 18, nr. 2, 2011, p. 139

GÂȘTESCU P., Lacurile din România, Limnologie regională, Editura Academiei Republicii Socialiste România, București 1971, p 135

https://rsis.ramsar.org/ris/1610

LĂPUȘAN A., LĂPUȘAN Ș., Techirghiol pentru Europa, Editura „Alma”, Galați, 1999, p. 30

BARBULESCU A., MAFTEI C., Rom. Journ. Phys., 60, nr. 7–8, 2015, p. 1163

http://www.isjialomita.ro/files/biologie/Arii%20protejate%20Ialomita.pdf

ARII PROTEJATE DE PE TERITORIUL JUDEȚULUI IALOMIȚA, Prof. Petre Carolina Marinela – Școala Gimnazială „Spiru Haret” Țăndărei Prof. Petre Teodor – Liceul Tehnologic Mihail Kogălniceanu

GÂȘTESCU P., Lacurile din România, Limnologie regională, Editura Academiei Republicii Socialiste România, București 1971, p 235

https://www.cniptamara.ro/index.php/ro/rt/resurse-turistice-naturale

AXINTE O., VOLF I., BULGARIU L., Environmental Engineering and Management Journal, 16, nr. 3, 2017, p.625

AXINTE O., BĂDESCU I. S., STROE C., EVOLUTION OF TROPHIC PARAMETERS FROM AMARA LAKE, Environmental Engineering and Management Journal, 14, nr. 3, 2015, p. 559

Campbell, Neil A.; Brad Williamson; Robin J. Heyden (2006). Biology: Exploring

Life. Boston, Massachusetts: Pearson Prentice Hall. ISBN 978-0-13-250882-7.

Archived from the original on 2 November 2014. Retrieved 11 November 2008

Haze technical definition Archived August 22, 2015

Gray, James R. (2004). „Conductivity Analyzers and Their Application”. In Down,

R. D.; Lehr, J. H. Environmental Instrumentation and Analysis Handbook. Wiley.

pp. 491–510. ISBN 978-0-471-46354-2. Retrieved 10 May 2009

„Water Conductivity”. Lenntech. Retrieved 5 January 2013.

van Niekerk, Harold; Silberbauer, Michael; Maluleke, Mmaphefo,

„Geographical differences in the relationship between total dissolved solids and

electrical conductivity in South African rivers”, Water SA, 2014, 40 (1): 133

Anati, D. A., International Journal of Salt Lake Research, 8, nr. 1, 1999, p. 55

RADULESCU C., DULAMA I. D., . STIHI C., 59, nr. 9–10, 2014, p. 1057

SIMION A. C., *,MĂRGINEANU M. R., MOCANU N., 3rd International

Conference-Water resources and wetlands, Tulcea, 8-10 september, 2014

BARBULESCU A., BARBES L., REV. CHIM. (Bucharest), 64, nr. 8, 2013, p. 868

http://www.materialedidactice.ro/wp-content/uploads/2013/09/DEMO912.01.pdf

VIONE D., CASANOVA I., MINERO C., REV. CHIM., 60, nr. 2, 2009, p. 123

RADULESCU C., STIHI C.,*DULAMA I. D., Rom. Journ. Phys., 60, nr. 1–2, 2015, p. 246

http://balnear.info/statiune-balneara-amara

MUNTEANU C., Editura Balneară, București, 2013, Ape minerale terapeutice

PLEȘOIANU D., DIACONESCU V., Scientific Papers Series Management, Economic Engineering in Agriculture and Rural Development, 16, nr. 4, 2016, p.257

MARIN V., SURDU O., PROFIR D., Peloidotherapy in Osteoarthritis-Modulation of Oxidative Stress, p. 144

CONSTANTIN M., DUMITRAȘCU M., Balneo-Research Journal, 2, nr.3, 2011, p. 12

DUMITRASCU M., Balneo-Research Journal, 2, nr. 4, 2011, p. 119

HOTETEU M., MUNTEANU C., IONESCU V. E., Balneo Research Journal, 9, nr.1, 2018, p. 5

CHILIAN A., BUMBAC M., CHELĂRESCU D. E., Rev. Roum. Chim., 58, nr. 7-8, 2013, p. 599

SURDU T. V., SURDU O., SURDU M., Balneo Research Journal, 3, nr.4, 2012, p. 125

RIZON R., Balneo Research Journal, 7, nr.4, 2016, p.130

https://www.cniptamara.ro/index.php/en/tr/natural-touristic-resources

http://atlas.usv.ro/geoconcept/articole.php/AMARA-RESORTS/78

SR-ISO 5667-10 Calitatea apei-prelevare. Partea 10 Ghid pentru prelevarea apelor

STAS 6325-61 Ape de suprafață Determinarea pH-ului, conductivității și temperaturii

Kit reactivi Spectroquant nr. 1.00597.0001

Kit reactivi Aquaquant nr. 1.14411.0001

Kit reactivi Merckoquant 1.10013.0001

Kit reactivi Aquaquant nr.1.14416.0001

Kit reactivi Aquaquant nr. 1.14445.0001

Kit reactivi Spectroquant nr. 1.14542.0001

Kit reactivi Aquaquant nr. 1.14428.0001

Kit reactivi Aquamerck 1.11131.0001

Kit reactivi Aquaquant nr. 1.14443.0001

Kit reactivi Microquant 1.14441.0001

Kit reactivi Aquaquant 1.14403.0001

Kit reactivi Merckoquant nr. 1.10002.0001

Kit reactivi Aquaquant 1.14420.0001

Kit reactivi Aquaquant 1.14414.0001

Kit reactivi Aquaquant nr. 1.14412.0001

Kit reactivi Spectroquant 1.01745.0001

Kit reactivi Merckoquant 1.10 015.0001

Kit reactivi Merckoquant nr. 1.10077.0001