Managementul Si Monitoringul Mediului

CAPITOLUL I

MANAGEMENTUL ȘI MONITORINGUL MEDIULUI HIDRIC

1.1. Noțiuni generale

Apa – lichid transparent și incolor – este unul dintre elementele componente ale mediului natural, reprezentând o resursă naturală indispensabilă vieții, regenerabilă, vulnerabilă și limitată. Ea constituie materia primă pentru activități productive, o sursă de energie, o cale de transport, etc. Parte integrantă din patrimoniul public, apa constitute un factor determinant în meținerea echilibrului ecologic [1].

În procesul unei dezvoltări durabile, atât la nivel național, cât și internațional, problema gospodăririi resurselor de apă ocupă un loc major, ținându-se cont că apa, considerată mult timp ca o resursă inepuizabilă și regenerabilă a devenit și se dovedește tot mai evident unul dintre factorii limitativi în dezvoltarea socio-economică [2].

Ca principal factor de mediu și vector major de propagare a poluării la nivel local și transfrontalier, ca resursă vitală a suportului vieții, apa a cunoscut o serie de etape din punct de vedere a organizării managementului propriu.[3]

Principala dimensiune a apei este calitatea, care constituie în prezent un obiectiv major în gospodărirea apelor, la care activitatea de monitoring are un rol determinant, reprezentând instrumentul de bază în dezvoltarea politicilor de apă, asigurarea managementului aferent[4].

Reprezentând o activitate de bază în gospodărirea integrată a apelor, monitoringul calității acestora a devenit în prezent un instrument indispensabil evaluărilor spațio-temporare privitoare la tendințele de evoluție a concentrațiilor și încărcărilor de poluanți, respectiv a celor legate de încadrarea în criterii și obiective de calitate, amelioarea sau amortizarea poluărilor accidentale atât la nivel local, cât și la nivel regional.

Monitoringul calității apelor reprezintă un element de bază în orice program de gospodărire a apelor. Managementul resurselor de apă necesită informații cu privire la:

Condițiile de calitate a apelor de suprafață și subterane la nivel național;

Unde, cum și de ce s-au modificat aceste condiții în timp?

Unde există probleme majore legate de calitatea apelor și care sunt cauzele apariției lor?

Existența unor programe care lucrează efectiv pentru prevenirea sau remedierea problemelor;

Respectarea standardelor și obiectivelor de calitate [5]

Scopul monitoringului calității apelor este acela de a răspunde la aceste întrebări și de a asigura supraveghere a întregului ciclul captare – tratare – distribuție – utilizare – evacuare [6].

În ceea ce privește sursele de poluare, este necesar cunoasterea tipului de activitate poluantă și respectiv al modului de descărcare în corpul de apă receptor. Conform Directivei Cadru a Apei (2000) au fost definite patru clase de bază de activități, sau sectoare de activități care exercită presiuni asupra corpurilor de apă, de suprafață sau subterane, și anume:

Poluare;

Alterarea regimului hidrologic;

Modificări morfologice;

Biologie;

Într-un context mai amplu, este necesar avută în vedere și poluarea naturală care poate să contribuie la multe dintre categoriile enumerate mai sus, cum ar fi: materii solide în suspensie provenite din eroziunea versanților și descărcarea în corpul de apă receptor, din reintroduerea în curent a sedimentelor la mărimea debitelor; acizi și alcalii proveniți de la dizolvarea compușilor minerali naturali, respectiv ploi acide; fosforul și azotul; materie organică reprezentată de materie moartă de origine vegetală și animală spălată de pe versanți; compuși metalici naturali; radionuclizi proveniți din spălarea zăcămintelor sau căderi radioactive din atmosferă; microorganisme (viruși, bacterii datorați faunei sălbatice).

În tabel de mai jos sunt prezentate principalele clase de activități care exercită presiuni asupra corpurilor de apă, dupa cum urmează:

Tabel 1.1. – Clasele principale de activități care exercită presiuni asupra corpurilor de apă [7];

(Sursa: conform Directiva Cadru a Apei, 60/2000/EC).

Sursele de poluare naturală sunt de tip difuz, fără o localizare precisă și dificil de urmărit sau controlat. Contribuției lor la procesul general de poluare al unui ecosistem este greu estimat dar, cu excepția unor situații particulare și episodice, aportul acestor surse rămâne nesemnificative.

Cele mai importante presiuni asupra resurselor de apă care depind de sursele de poluare sunt cele prezentate în figura de mai jos:

Figura 1.1. – Principalele presiunui asupra corpurilor de apă [5];

Contribuția poluanților în ecosistemele acvatice poate avea loc în mod neintenționat (majoritatea surselor naturale), accidental sau episodic (din surse naturale sau autorizate) și continuu (din surse autorizate).

În funcție de maniera de descărcare în corpul de apă receptor, sursele se clasifică în surse punctiforme, respectiv surse difuze. Diferența dintre ele este necesară pentru a putea realiza un control amănunțit al proceselor de poluare. Definind ce este o sursă punctiformă putem spune că este un input de poluare cauzat de o singură sursă poluatoare.

Efluenții netratați, sau tratați necorespunzător, pot deveni o sursă majoră de poluare punctiformă în corpurile de apă. Pe lângă alte surse punctiforme importante se numără exploatările miniere și efluenții industriali. Astfel de presiuni din poluarea punctuală se pot sintetiza după o schemă de determinare surse – presiune – modificări posibile ale stării.

Pe măsură ce sursele punctiforme sunt localizate, pentru identificarea lor exactă pot fi utilizate profile spațiale ale calității mediului acvatic. Unele surse punctiforme sunt caracterizate printr-o descărcare relativ constantă a substanțelor poluante pe o perioadă de timp (ex. sisteme de canalizare) în timp ce alte descărcări sunt ocazionale sau fluctuante (deversări accidentale și fisuri).

O stație de epurare a apei menajere ce deservește o populație fixă furnizează o cantitate continuă de nutrienți către corpul de apă receptor. Astfel se constată o creștere a descărcărilor în râu care cauzează o diluție accentuată și o scădere caracteristică în concentrația râului. Acest lucru este în contrast cu depunerile atmosferice și alte surse difuze unde creșterea scurgerii de suprafață cauzează adesea concentrații de poluanți crescute în corpul de apă receptor.

Sursele punctiforme au proprietatea că debitul masic de poluant, ca și compoziția acestuia pot fi determinate și într-o mare măsură controlate, la secțiunea de deversare în corpul de apă receptor.

Sursele difuze includ (după Whitehead și Lack 1982): apa subterană poluată și debitele de drenaj natural din bazin; ploile contaminate (acide) și căderile din atmosferă (radioactive etc.); depunerile în suspensie din cauza traficului naval și deversările accidentale (imprevizibile în timp și spațiu). Dacă inițial, în baza unor evaluări grosiere, ponderea surselor difuze era pusă pe seama pierderilor din rețelele de canalizare, industrială și/sau menajeră, în prezent, funcție de specia chimică urmărită, aceasta este corelată cu vectorul de propagare aer și cu interfața de contact, solul.

Sursele difuze nu pot fi asociate cu un singur punct sau o activitate umană singulară, deși după cum s-a explicat anterior acestea pot fi cauzate de mai multe surse punctiforme individuale ale unui corp de apă, de-a lungul unei zone extinse. Presiunile din poluarea difuză sunt datorate unor forțe de acțiune precum anumite activități agricole și industriale, transport terestru și fluvial.

Diferența dintre sursele difuze și sursele punctuale este că cele de origine difuză nu pot fi controlate nemijlocit (de exemplu nu poate fi oprită deversarea dacă se constată un grad de tratare necorespunzător, ca în cazul unei stații de epurare), ci doar prin reglementări privind activitățile care generează poluanți (de exemplu tipuri, cantități și perioade de folosire pentru îngrășăminte în agricultură).

Din cauză că poluarea difuză apare adesea ca un rezultat al unei activități extrem de folositoare, managementul calității apei trebuie să țină cont de acest aspect și să ămbunătățească criteriile de urmărire și control ale diverselor surse poluante din sistem, astfel acționând prioritar în legătură cu sursele punctuale, al căror aport de poluanți poate fi reglat mai ușor.

În ansamblu, se disting două categorii de surse difuze diferențiate din punct de vedere al modului de propagare, indiferent de proveniența acestora (Varduca, A., 2000):

Surse locale – sunt corelate cu solul și scurgerile prin antrenare cu precipitații în apele de suprafață sau prin percolare, în apa subterană, utilizarea de pesticide și îngrășăminte minerale. Aceste procese transferă particule organice și anorganice ale solului, nutrienți, pesticide și ierbicide către corpul de apă din apropriere. Haldele de deșeuri menajere și industriale deși au un caracter de sursă difuză de poluare, în prezent sunt incluse în categoria surselor punctiforme de poluare.

Surse regionale și transfrontaliere – în această categorie sunt incluse poluările difuze transmise la distanță față de locul de geneză, prin aer, respectiv depunerile atmosferice lichide și solide.

Un aspect particular al poluării difuze cu forme de azot îl constituie depunerile de NH3, rezultat de la fermele de animale, stații orășenești de epurare (tratare nămol). Amoniacul reprezintă în general peste 40% din emisiile totale de forme de azot. Acesta provine în principal din agricultură (zootehnie). Forma redusă de azot este caracterizată printr-un timp de înjumătățire în atmosferă cuprins între 1 și 5 zile.

Depunerile de compuși metalici (de exemplu compuși cu plumb proveniți din arderea combustibililor auto) constituie o altă sursă importantă de poluare difuză directă și indirectă (prin sol) a apelor de suprafață. În sensul celor menționate anterior se consideră ca surse de poluare posibil a fi controlate:

Ape uzate menajere;

Ape uzate industriale de natură organică, anorganică, termică și radioactivă;

Ape uzate provenite din spălarea suprafețelor impermeabile (prin evitarea poluării accidentale a acestor suprafețe);

Ape uzate drenate din amplasamente specifice (materii solide în suspensie de la lucrări edilitare, cariere, mine, halde);

Deversările ilegale (teoretic controlate prin lege, dar care trebuiesc detectate și urmărite).

Gradul în care una sau alta dintre cele două categorii de surse (difuze și punctiforme) concură la atingerea unui anumit nivel de poluare, depinde de particularitățile bazinului hidrografic. Într-o zonă rurală, slab populată și puțin cultivată, apariția poluării se datorează cel mai probabil surselor difuze.

Dimpotrivă, în bazine intens populate și puternic urbanizate, este de așteptat ca poluarea să fie cauzată în principal de surse punctiforme. În ceea ce privește presiunile cantitative, acestea sunt determinate de forțe de acțiune precum agricultura și folosirea terenului, captări de apă, transfer de apă și realimentare artificială.

1.2. Tipuri de poluare și natura poluanților

Poluarea apelor receptoare poate fi naturală și artificială. Poluarea naturală se datorează surselor de poluare naturală (de ex. la trecerea apei prin roci solubile când apa se încarcă cu diferite săruri) sau ca urmare a dezvoltării excesive a vegetației și viețuitoarelor acvatice. Poluarea artificială se datorează surselor de ape uzate de orice fel, apelor meteorice, nămolurilor, reziduurilor, navigației [8].

În multe cazuri se vorbește despre poluare controlată și necontrolată. Poluarea controlată face referire la aceea ce provine din ape uzate transportate prin rețeaua de canalizare și evacuate anumite puncte, stabilite prin proiecte. Poluarea necontrolată provine din poluanți care ajung ulterior în corpul de apă receptor fie pe cale naturală fie prin intermediul apelor de ploaie ăn cele mai multe cazuri. În această ordine de idei prezentată anterior trebuiesc menționate și avute în vedere și deșeurile animale, produsele petroliere din zonele de extracție a țițeiului, gunoaielor, etc.

Poluarea normală și accidentală reprezintă categorii de impurificare, folosite deseori pentru a defini grupuri de surse de ape uzate. Poluarea normală provine din surse de poluare cunoscute, colectate și transportate prin rețeaua de canalizare la stația de epurare sau direct în receptor. Poluarea accidentală rezultă, de exemplu, ca urmare a dereglării unor procese industriale când cantități mari (anormale) de substanțe nocive ajung în rețeaua de canalizare, defectării unor obiecte din stația de epurare sau a unor stații de preepurare [8].

Se mai deosebește o poluare primară și secundară. Depunerea substanțelor în suspensie din apele uzate, evacuate într-un corp de apă receptor, pe patul acestuia, constituie o poluare primară; poluarea secundară începe imediat ce gazele rezultate în urma fermentării materiilor organice din substanțele în suspensii depuse, antrenează restul de suspensii și le aduce la suprafața apei, de unde sunt apoi transportate în aval de curentul de apă.

Natura poluanților din punctul de vedere al interacțiunii cu ecosistemele, se împart în 2 categorii, și anume biodegradabili și nebiodegradabili. La rândul lor, poluanții nedegradabili prin procese biologice pot fi împărțiți în poluanți conservativi și neconservativi.

Substanțele conservative sunt acelea care nu își modifică caracteristicile chimice sau și le schimbă insesizabil pe parcursul duratei de retenție într-un ecosistem. Diluția și dispersia în corpul de apă receptor reprezintă mijlocul cel mai economic de evitare a poluării, dar este posibil ca diferitele scheme de reciclare sau tehnologii de producție mai bune să minimizeze cantitățile de astfel de substanțe ajunse în apele uzate.

Substanțele neconservative sunt descompuse, sorbite, sedimentate prin procese naturale (fizice, chimice, biochimice) în cursurile de apă. Un exemplu ar fi radionuclizii care, pe lângă procesul de dezintegrare naturală, sunt sorbiți pe sedimente și flora acvatică și se pot astfel acumula în lanțul trofic. La fel, poluarea termică poate fi încadrată în această categorie, cedarea de căldură la interfața apă-aer conducând la reducerea nivelului termic al receptorului.

Substanțele biodegradabile sunt evident neconservative și ele pot fi rapid oxidate, reținute, descompuse, fie în instalațiile de tratare, fie în cursurile de apă, prin procese fizico-chimice sau biologice.

O altă clasificare frecvent întâlnită are la bază compoziția poluanților. În mare, acestea ar cuprinde: materii solide în suspensie; acizi și baze; îngrășăminte (nitrați și fosfați); cianuri; sulfiți; fosfor; metale și metaloizi; compuși organici (produse petrochimice și mase plastice); efluenți organici; pesticide; PCB; diverși compuși metalici; radionuclizi; detergenți; microorganisme; poluarea termică (Whitehead și Lack, 1982).

Clasificarea substanțelor chimice naturale și poluante este dificil de realizat și totodată puțin sceptică. Indiferent dacă acestea ar aparține unor elemente majore care ajută la asigurarea unui mediul proprice privind dezvoltarea vieții acvatice (ca de exemplu: oxigen, hidrogen, carbon, azot, fosfor) sau viața în general (exclunzându-le pe cele enumerate anterioare: calciu, potasiu, magneziu, sodiu, sulf, fier etc.), sunt substanțe esențiale sau neesențiale, de proveniență naturală sau antropică, aproape toate din cele exemplificate pot constitui, în anumite situații, o amenințare pentru mediul acvatic și ulterior pentru om.

1.3. Efecte induse de poluanți

În general efectele induse de poluanți se evaluează după:

Modul de comportare în timp;

Natura efectelor.

Poluanții pot crea un efect imediat și unic sau pot avea un efect cumulativ. Este greu de precizat care dintre cele două forme este mai periculoasă pentru ecosistemul acvatic, deoarece magnitudinea impactelor depinde de nivelele la care se manifestă aceste efecte.

Exemple clasice de poluare cu efect cumulativ pot fi: acumularea în timp a nutrienților (care conduce la eutrofizare), acumularea substanțelor toxice în lanțul trofic (care devine periculoasă pentru consumatorii de ordin superior), acumularea metalelor grele în sedimente și repunerea lor în suspensie la modificarea regimului hidrologic.

Tabel 1.2. – Efecte asupra mediului induse de diferite surse de poluare;

(Sursa: prelucrare dupa Varduca, A.,2000)

Cele notate cu simbolul “+” in tabelul de mai sus prezentat reprezinta nivele normale, iar cele notate cu simbolul “•” reprezinta nivele ridicate de impact.

1.4. Scurt istoric al gospodăririi apelor în România

Evoluția gospodăririi apelor, în România, cuprinde trei etape:

până în 1974 – etapa gospodăririi cantitative, când accentul s-a pus pe asigurarea cu apă a folosințelor, și foarte puțin pe aspectele calitative;

1974-2000 – etapa gospodăririi cantitative și calitative; au apărut mai multe acte legislative, care arată interesul atât pentru aspectele calitative, cât și pentru cele cantitative (Legea Apelor nr.8/1974, Decretul nr.414/1979 privind limitele substanțelor din apele uzate deversate în cursuri de apă etc.);

2000 – etapa gospodăririi durabile a apelor: calitate + cantitate + ecosisteme sănătoase [5].

1.5. Programe tipice de monitorizare a calității apei

În general, tipurile de monitoring ar putea fi echivalente cu numărul obiectivelor, corpurilor de apă, poluanților și utilizările apei, cât și orice fel de combinație între acestea. În practică, însă, evaluările sunt limitate la aproximativ 10 tipuri de operațiuni. În trecut, multe țări sau autorități în domeniul apei au implementat diferite programe de monitoring cu mai multe obiective și cu mai multe scopuri fără a efectua studiile preliminare necesare. Cercetarea critică a rezultatelor obținute după câțiva ani de implementare a programelor a dus la o a doua generație de programe cu obiective mai diferențiate precum evaluarea impactului, analiza tendințelor și decizii de management operațional.

Monitorizarea de fond (efectuată în principal în zone nepoluate) a fost în mod general efectuată pentru a ajuta la interpretarea monitorizării tendințelor (variații în timp în decursul unei perioade lungi) și pentru definirea variațiilor naturale și spațiale.

Modelele și studiile lor complementare au fost în general aplicate pentru a anticipa calitatea apei în vederea stabilirii măsurilor de management sau pentru a evalua impactul unei noi surse de poluare a apei. Prin aceasta modelele matematice sunt strâns corelate cu studiile de impact și supravegherea operațională.

Supravegherea în vederea avertizării timpurii este întreprinsă în scopuri specifice în cazurile de evenimente urmate de modificări bruște și imprevizibile ale calității apei, în timp ce supravegherea de urgență a evenimentelor catastrofice trebuie să fie urmată de supravegheri ale impactelor pe termen mediu și lung. Din motive practice diverse tipuri de monitoring sunt deseori combinate iar unele dintre stațiile de prelevare a probelor vor aparține mai multor programe.

Abordările multidimensionale în evaluarea calității apei au devenit o necesitate inevitabilă. În urmă cu circa 100 de ani calitatea mediului acvatic era definită doar prin câteva analize ale apei, dar această definiție a atins acum un nivel ridicat de complexitate care necesită considerații simultane asupra aspectelor multiple.

Una dintre dimensiuni are în vedere indicatorii fizico-chimici, cum ar fi nitrații, cromul și hidrocarburile poliaromatice, o altă dimensiune, liniile directoare și criteriile pentru folosințele desemnate ale apei, altele au în vedere diferite medii de monitorizare (apă, sedimente depozitate sau în suspensie, coloizi, organisme individuale, țesuturi biologice, biomarkeri).

Diferite medii acvatice (râuri, lacuri, zone umede, lacuri de acumulare, ape subterane) reacționează diferit la poluare, cu scări ale variabilității diferite, temporal (de la minute la ani) și spațial (vertical, transversal, longitudinal, amonte/aval). În plus, trebuie luate în considerare organismele acvatice de la nivelul cel mai simplu până la nivelul cel mai complex, incluzând diverse tipuri de trăsături biologice, cum ar fi structura comunităților și teste de toxicitate.

În realitate calitatea apei nu este niciodată studiată în toate dimensiunile ei. În majoritatea cazurilor, abordarea evaluării este determinată de importanța percepută a mediului acvatic asupra obiectivelor de operare și asupra resurselor umane și financiare disponibile. De exemplu, eutrofizarea lacurilor este în principal studiată prin analiza nutrienților, estimări ale biomasei prin măsurători ale clorofilei, profilele de concentrație ale oxigenului și ale câtorva specii de fitoplancton.

Activitățile de monitoring sunt de asemenea în mare măsură dependente de nivelul de deteriorare a mediului acvatic. Fiecărui tip îi corespunde un tip specific de monitoring, monitoringul de fond determină concentrațiile naturale și testează prezența și absența substanțelor xenobiotice.

Monitoringul specific pentru studierea modificărilor incipiente este cerut pentru evaluarea schimbărilor subtile care caracterizează impactele antropice.

Întrebarea fundamentală în acest stadiu este legată de stabilirea aspectelor de abordat în monitoringul de bază. Deseori aspecte ale calității apei sunt studiate prin aplicarea de modele exploratorii sau de predicție, necesarul de date pentru aceste modele cerând derularea unui monitoring specific. Datele obținute prin intermediul acestor modele sunt utile în definirea măsurilor de diminuare a poluării. Dacă aceste măsuri nu sunt încununate de succes degradarea calității apei devine o problemă majoră și ar trebui aplicat monitoringul de avertizare. Acest tip de monitoring este deseori utilizat pentru supravegherea prizelor de captare a apei pentru potabilizare în vederea avertizării asupra evenimentelor accidentale provocatoare de poluare.

Revizuirea periodică și modificarea programului proiectat

Odată ce obiectivele au fost identificate clar, sunt esențiali patru pași în proiectarea corespunzătoare a unui program de monitoring:

selectarea mediului adecvat pentru investigare;

determinarea variabilității calității apei prin studii preliminare;

integrarea monitoringului hidrologic și al calității apei;

revizuirea periodică și modificarea programului proiectat.

selectarea mediului adecvat pentru investigare

Pentru monitoringul acvatic pot fi folosite în principal trei medii: apa, materia sub formă de particule în suspensie și organisme vii. Calitatea apei și a suspensiilor este estimată prin analize fizice și chimice iar calitatea biologică poate fi determinată prin:

studii ecologice specifice (specii de nevertebrate sau inventarul bacteriilor) care pot conduce la elaborarea indicilor biotici;

teste specifice utilizând una sau mai multe specii (bacterii, crustacee, alge) cum ar fi teste de toxicitate, teste asupra dezvoltării algale, rate de respirație;

studii histologice și enzimatice pe organisme selectate;

analize chimice asupra țesuturilor prelevate din diverse organisme selectate.

Fiecare mediu acvatic are un set de caracteristici pentru scopurile de monitoring, de exemplu aplicabilitatea la corpurile de apă, intercomparabilitate, specificitatea la anumiți poluanți, posibilitatea de cuantificare (cum ar fi fluxuri și rate), sensibilitatea la poluare cu posibilitatea de bioacumulare și bioconcentrare, sensibilitatea la contaminarea probelor, integrarea în timp a informației produse prin măsurători instantanee sau integrate (indici biotici), nivelul necesar de personal și durata procesului de procesare a probelor de la prelevare la rezultat.

Apa este cel mai comun mediu de monitoring utilizat și singurul relevant în cazul apelor subterane. Materia sub formă de particule în suspensie este utilizată extensiv în studiile asupra lacurilor și în monitoringul tendințelor de evoluție în timp ce metodele bazate pe indicii biologici și metode ecologice sunt utilizate din ce în ce mai mult pentru evaluările râurilor și lacurilor.

Modul de realizare al evaluărilor de calitate a apelor trebuie să fie examinat periodic. Atunci când devin disponibile abordări noi sau când se identifică probleme noi, obiectivele și procedurile de evaluare a calității apelor trebuiesc revizuite. Poate fi de asemenea necesară eliminarea unor anumite obiective și proceduri și adăugarea altora. Majoritatea evaluărilor de calitate a apelor care au început în anii 60 – 70 ai secolului trecut erau programe multiobiectiv, se bazau frecvent doar pe analiza calității apei.

În timp a apărut necesitatea analizei chimice a materiilor în suspensie și a aluviunilor precum și a țesuturilor animale. Au fost dezvoltate abordări specifice pentru studiul eutrofizării și acidifierii lacurilor și al apelor subterane.

Actualmente, în Europa, monitorizarea calității mediului hidric se efectuează conform indicațiilor Directivei Cadru a Apei (DCA) 60/2000/EC urmărindu-se indicatori din domeniul biologic, hidromorfologic și fizico-chimici, în scopul evaluării complexe, necesare pentru stabilirea stării ecologice a corpurilor de apă.

1.6. Noul concept de monitoring integrat al apelor. Etapele sistemului de monitorizare a apelor

Conform noului sistem de monitoring integrat al apelor există mai multe etape care trebuiesc parcurse, aceste vor fi prezentate mai jos:

1.6.1. Stabilirea unei clasificări a apelor de suprafață

Sistemul de monitorizare a apelor de suprafață va fi reprezentat de 7 subsisteme (două sunt subsisteme noi).

Figura 1.2. – Subsistemele componente ale Sistemul de monitorizare a apelor de suprafață;

1.6.2. Stabilirea condițiilor de referință

Stabilirea condițiilor de referință reprezintă unul dintre elementele esențiale în definirea stării de calitate a apelor. Definirea unui sistem de referință care să exprime starea de echilibru biologic al apelor este esențial în compararea și armonizarea diferitelor sisteme naționale. Condițiile de referință reprezintă o stare în prezent sau în trecut corespunzând condițiilor naturale sau cu impact antropic foarte redus (din industrie, urbanizare, agricultură) exprimate prin modificări minore ale caracteristicilor fizico-chimice, hidromorfologice și biologice.

1.6.3. Monitorizarea situației ecologice și chimice a apelor de suprafață

Rețeaua de monitorizare este astfel organizată încât să ofere o privire de ansamblu coerentă și completă asupra situației ecologice și chimice din fiecare bazin hidrografic și să permită clasificarea apei în cinci clase de calitate. În conformitate cu Directiva Cadru în domeniul apei, sistemul național de monitorizare a apelor cuprinde trei tipuri de monitoring.

Monitoringul de supraveghere;

Monitoringul operational;

Monitoringul de investigare.

1.6.3.1. Monitoringul de supraveghere are rolul de a evalua starea tuturor apelor din cadrul fiecarui bazin sau sub-bazin hidrografic, oferind informatii pentru validarea procedurii de evaluare a impactului, proiectarea eficienta a viitoarelor programe de monitoring, evaluarea schimbarilor pe termen lung a conditiilor naturale, precum si evaluarea schimbarilor pe termen lung a impactului activităților antropice asupra resurselor de apa.

Selectarea punctelor de monitorizare pentru a oferi o evaluare a situației generale a apelor de suprafață din fiecare zonă de captare sau sub-zonă de captare din bazinul hidrografic respectiv, se monitorizează un număr suficient de mase de apă de suprafață. La selectarea acestor mase, statele membre se asigură că, dacă este cazul, monitorizarea se efectuează în puncte unde:

rata debitului este semnificativă pentru întreg bazinul hidrografic, inclusiv puncte din fluvii unde zona de captare depășește 2 500 km2;

volumul de apă prezent este semnificativ pentru bazinul hidrografic, inclusiv în cazul lacurilor sau rezervoarelor întinse:

mase de apă semnificative depășesc granița statului membru;

siturile sunt identificate conform Deciziei privind schimbul de informații 77/795/CEE și de asemenea, în alte situri necesare pentru a estima cantitatea de agenți poluanți transferată peste granițele statului membru și care pătrunde în mediul maritim.

Selectarea elementelor calitative ne indică că monitorizarea de supraveghere este efectuată pentru fiecare sit de monitorizare pe o perioadă de un an, pe parcursul perioadei acoperite de planul de gestionare a bazinului hidrografic pentru:

parametrii indicatori pentru toate elementele calitative biologice;

parametrii indicatori pentru toate elementele calitative hidromorfologice;

parametrii indicatori pentru toate elementele calitative fizico-chimice generale;

agenții poluanți incluși pe lista prioritară care sunt evacuați în bazinul sau sub-bazinul hidrografic;

alți agenți poluanți evacuați în cantități semnificative în bazinul sau sub-bazinul hidrografic cu excepția cazului când exercițiul de monitorizare pentru supraveghere anterior a demonstrat că masa de apă respectivă are o situație bună și analiza impactului activității umane nu indică în nici un fel modificarea impacturilor asupra masei de apă. În aceste cazuri, monitorizarea de supraveghere este efectuată o dată la fiecare trei planuri de gestionare a bazinelor hidrografice.[9]

1.6.3.2. Monitoringul operational

Se realizează pentru toate corpuri de apă care, fie pe baza evaluării impactului conform Directiva Cadru a apei, fie pe baza monitoringului de supraveghere, sunt constatate ca având riscul să nu indeplinească obiectivele de mediu.

Monitoringul operational are ca scop stabilirea stării ecosistemelor acvatice ce prezintă riscul de a nu indeplini obiectivele de mediu precum și evaluarea oricăror schimbări în starea unor astfel de ecosisteme acvatice, schimbari care rezultă din programele de măsuri.

Selectarea siturilor de monitorizare

Monitorizarea operațională este efectuată pentru toate masele de apă care, fie pe baza evaluării impactului efectuată în conformitate cu Directiva Cadru a apei, fie pe baza monitorizării de supraveghere, sunt identificate ca prezentând riscul de a nu își îndeplini obiectivele ecologice și pentru acele mase de apă în care sunt evacuate substanțe incluse pe lista prioritară. Pentru substanțele incluse pe lista prioritară, punctele de monitorizare sunt selectate conform specificațiilor legislației care stabilește standardele de calitate ecologice relevante [9].

În alte cazuri, inclusiv pentru substanțe incluse pe lista de priorități pentru care legislația nu oferă indicații specifice, punctele de monitorizare sunt selectate după cum urmează:

pentru masele amenințate de presiuni considerabile ale unor surse punctiforme, suficiente puncte de monitorizare în fiecare masă de apă pentru a evalua amploarea și impactul sursei punctiforme. Dacă o masă de apă este supusă mai multor presiuni din surse punctiforme, punctele de monitorizare pot fi selectate pentru a evalua amploarea și impactul acestor presiuni ca un întreg.

pentru masele amenințate de presiuni considerabile ale unor surse difuze, suficiente puncte de monitorizare dintr-o selecție de mase de apă pentru a evalua amploarea și impactul sursei difuze. Selectarea maselor este astfel făcută încât acestea să fie reprezentative pentru riscurile relative de apariție a presiunii din sursele difuze și pentru riscurile relative de a nu obține o situație bună pentru apa de suprafață respectivă.

pentru masele amenințate de presiuni considerabile ale unor surse hidromorfologice, suficiente puncte de monitorizare dintr-o selecție de mase de apă pentru a evalua amploarea și impactul presiunii hidromorfologice. Selectarea maselor indică impactul general al presiunii hidromorfologice la care sunt supuse toate masele de apă.

Selectarea elementelor calitative

Pentru a evalua amploarea presiunii la care sunt supuse masele de apă, statele membre monitorizează acele elemente calitative care indică presiunile la care este supusă masa de apă sau sunt supuse masele de apă respective.

Pentru a evalua impactul acestor presiuni, statul membru monitorizează după caz:

parametrii indicatori pentru elementul calitativ biologic sau elementele calitative biologice cel(e) mai sensibil(e) la presiunile la care sunt supuse masele de apă,

toate substanțele prioritare evacuate și alți agenți poluanți evacuați în cantități semnificative;

parametrii indicatori pentru toate elementele calitative hidromorfologice cele mai sensibile la presiunea identificată.

1.6.3.3. Monitoringul de investigare

Acesta trebuie efectuat pentru: identificarea cauzelor depășirilor limitelor prevăzute în standardele de calitate și în alte reglementîri de mediu, pentru certificarea cauzelor pentru care un corp de apă nu poate atinge obiectivele de mediu (acolo unde monitoringul de supraveghere arată că obiectivele stabilite pentru un corp de apă nu se pot realiza, iar monitoringul operational nu a fost încă stabilit), precum și pentru stabilirea impactului poluărilor accidentale.

Frecvența monitorizării pentru perioada de monitorizare pentru supraveghere, se aplică frecvențele de monitorizare pentru parametrii de monitorizare indicatori ai elementelor calitative fizico-chimice cu excepția cazului când se justifică intervale mai mari pe baza cunoștințelor tehnice și a analizei experților. Pentru elementele calitative biologice sau hidromorfologice, monitorizarea este efectuată cel puțin o dată pe durata perioadei de monitorizare de supraveghere.

Pentru monitorizarea operațională, monitorizarea trebuie efectuată la intervale care să nu depășească perioadele indicate în tabelul de mai jos, cu excepția cazului când se justifică intervale mai mari pe baza cunoștințelor tehnice și a analizei experților.

Frecvențele de monitorizare sunt selectate luând în considerare variabilitatea parametrilor care rezultă din condițiile naturale și antropice. Momentele la care se efectuează monitorizarea sunt selectate astfel încât să minimizeze impactul variațiilor sezoniere asupra rezultatelor și astfel să asigure faptul că rezultatele reflectă modificările apărute în masa de apă ca urmare a presiunii antropice. Pentru realizarea acestor obiective, acolo unde este cazul, se efectuează monitorizări suplimentare în diferite anotimpuri ale aceluiași an [10].

Tabel 1.3. – Frecvețe de monitorizare;

(Sursa conform Directiva Cadru Apa, 60/2000/EEC);

Mediile de investigare în conformitate cu prevederile Directivei Cadru și a celorlalte directive din domeniul apei sunt identificate urmatoarele medii de investigare , fiind necesară extinderea cu precădere a abordării mediului biotic și cel al sedimentelor: apa, sedimente/materii în suspensie, biota.

Aprecierea stării ecologice a cursurilor de apă se face pe baza elementelor biologice, hidromorfologice și fizico-chimice de calitate. Elementele biologice de calitate devin prioritare și se refera la compoziția specifică și abundența principalelor comunități biotice (nevertebrate bentonice, fitoplancton, perifiton, macrofite acvatice, pești).

Din acest punct de vedere Directiva Cadru prevede monitorizarea unor noi elemente biologice, reprezentate de macrofite, fitobentos și fauna piscicolă, elemente neabordate în cadrul sistemul actual de monitorizare a apelor, precum și a unei multitudini de parametrii pentru care noi proceduri de analiză (investigare) și evaluare sunt necesare.

De asemenea se impune monitorizarea privind toate mediile de investigare, apa sau sedimente sau biotă a substantelor prioritare sau periculoase, ceea ce necesită elaborarea unor noi metode analitice și standarde de calitate, precum și existența unei aparaturi de laborator deosebit de performante, cu sensibilitate foarte mare.

Directiva Cadru prevede un sistem de clasificare a calității apelor de suprafată în cinci categorii de calitate, după cum urmează:

Calitate foarte bună (I) pentru elementele biologice, care se caracterizeaza prin valori asociate acelora din zonele de referință sau cu alterări antropice minore. Alterările antropice ale valorilor elementelor fizico-chimice și hidromorfologice ale apelor de suprafata nu există sau sunt minore față de valorile normale, în conditii nealterate. Pentru reprezentarea grafică se folosește culoarea albastru;

Calitate bună (II) pentru valorile elementelor biologice ale apelor de suprafață care prezintă nivele scăzute de alterări ca rezultat al unor acțiuni umane și care se abat doar în mică masura de la valorile normale. Pentru reprezentarea grafică se folosește culoarea verde;

Calitatea moderată (III)- pentru valorile elementelor biologice care deviază moderat de la valorile normale asociate apelor aflate în condiții de referință. Valorile indica o alterare moderata a apei ce rezultă din activitatea umana. Pentru reprezentarea grafică se folosește culoarea galben;

Calitatea satisfacătoare (IV) – există alterări majore ale elementelor biologice de calitate, comunitățile biologice relevante diferă substanțial fată de cele normale asociate condițiilor de referință. Pentru reprezentarea grafică se folosește culoarea orange;

Degardată (V)- se referă la alterări severe ale valorilor elementelor biologice de calitate, cu un numar mare de comunități biologice relevante care sunt absente față de cele prezente în condiții de referință. Pentru reprezentarea grafică se foloseste culoarea rosu.

Monitoringul integrat al apei se împarte, în patru arii de investigație: apa, sedimentele, suspensiile și biocenozele, pentru fiecare arie urmărindu-se o serie de indicatori specifici. Pentru apa propriu-zisă rețeaua de prelevare a probelor are o densitate mai mare și o frecvență de prelevare a probelor și de efectuare a măsurătorilor superioară celei de monitorizare a sedimentelor și suspensiilor. Monitoringul biocenozelor acvatice oferă posibilitate de supraveghere și analiză a mediilor de bioacumulare și bioconversie și oferă date privind sinergia pe termen lung a unor fenomene de mediu și impactul de lungă durată a ecotoxicității acvatice [10].

În practică, rețeaua națională de observații pentru gospodărirea apelor cuprinde următoarele 5 componente:

ape curgătoare de suprafață;

apă stătătoare;

ape marine litorale;

ape subterane;

ape uzate.

Pentru fiecare din aceste componente, în vederea realizării activității de monitoring sunt necesare proiectarea rețelei de stații sau secțiuni de control și elaborarea cadrului metodologic de generare a fluxului de date și informații.

Astfel, pentru apele curgătoare de suprafață sunt alese un număr de 270 secțiuni de control amplasate după o serie de criterii stricte: importanța cursului de apă la scară națională, gradul de omogenizare al apei, asigurarea posibilităților de măsurare a debitelor, existența unor condiții corespunzătoare de acces și lucru. Pentru fiecare punct de recoltare a probelor se stabilesc indicatorii care vor fi analizați: fizico-chimici, biologici și bacteriologici.

Sistemul indicatorilor fizico-chimici cuprinde în general următoarele elemente:

temperatura, pH-ul și concentrațiile elementelor O2, Ca, Mg, Na, NO3, Fe. Pe langă acești indicatori fizico-chimici generali mai există și unii indicatori specifici care se determină diferențiat, în funcție de condițiile particulare ale fiecărei zone controlate.

Indicatorii bacteriologici care se determină cel mai adesea sunt: numărul total de bacterii care se dezvoltă la 37°C și numărul total de bacterii coliforme care se dezvoltă la aceeași temperatură.

Din punct de vedere al frecvenței de recoltare a probelor s-a stabilit că în general să se programeze cate o zi de recoltare a probelor pentru fiecare secțiune, cu o frecvență lunară. În ziua de recoltare se vor preleva 3 probe pentru fiecare secțiune, rezultând în final 36 probe anuale pentru fiecare secțiune. În cazurile în care apar fenomene deosebite care au impact asupra apei, numărul de probe și frecvența recoltării poate crește după necesități.

În privința monitoringului apelor marine litorale există, de asemenea, o serie de diferențieri. Rețeaua se compune din 12 stații reprezentative amplasate de-a lungul litoralului romanesc la Mării Negre. În fiecare zonă se recoltează probe de suprafață din 3-4 puncte, iar din zonele de larg se recoltează proba și de la adâncuri de circa 200 m.

În ceea ce privește monitoringul apelor subterane, activitatea se desfășoară în cadrul marilor bazine hidrografice pe unități morfologice, iar în cadrul acestora pe structuri acvifere, prin intermediul stațiilor hidrogeologice care au in componența lor unul sau mai multe foraje de observație. Rețeaua numără circa 270 de stații. Indicatorii de calitate a apei freatice sunt următorii:

indicatori fizico-chimici generali, care se determină obligatoriu în toate secțiunile de control (temperatură, culoare, miros, pH, oxigen, CO2, CCO-Mn, H2S, Ca, Mg, Fe);

indicatori fizico-chimici specifici, care se determină doar în acele puncte în care calitatea apei freatice este susceptibilă la alterări datorită impactului unor surse de poluare exterioare (amoniu, nitriți, fosfați, sulfuri, cianuri, fenoli, detergenți, Cr, Cu, Hg, F, pesticide) [11].