Monitorizarea Preliminară a Parametrilor Fizico Chimici ale Apei din Satul

Introducere

Provocările cu care se confruntă majoritatea orașelor/localităților de astăzi sunt descurajatoare, iar gospodărirea apei este una dintre cele mai serioase preocupări. Apa potabilă din surse pure este rară, alte surse trebuie tratate la cost mare, iar volumul de apă uzată este în creștere. Locuitorii de la orașe din multe zone ale lumii duc lipsă de calitate bună și se îmbolnăvesc datorită bolilor pe bază de apă. Așa cum orașele caută surse noi de apă din amonte și descarcă efluenții lor în aval, locuitorii din împrejurimi suportă efectele.

Ciclul hidrologic și sistemele acvatice, inclusiv serviciile ecosistemelor vitale, sunt perturbate. Aceasta este situația de astăzi; ziua de mâine va aduce efecte intensificate ale schimbările climatice și dezvoltarea continuă orașelor. Evenimente meteorologice extreme, de la secete prelungite la furtuni tropicale violente, sunt gata să copleșească infrastructura de apă urbană și cauzează suferință extremă și degradarea mediului.

Modul în care o societate abordează politicile de apă este o oglindă fidelă a proceselor politice, culturale și economice din interiorul acelei societăți (Tănase și Popa, 2009). În plus, dată fiind preocuparea manifestată la nivel mondial, în găsirea sensurilor și dimensiunilor atribuite conceptelor de calitate a apei și calitate a serviciilor oferite în sectorul de apă, care să reflecte progresele civilizației secolului XXI, dar și așteptările unor grupuri comunitare, cât mai numeroase în raport cu acest aspect, se impune, ca o necesitate, analiza conceptului de calitate în general, și a celor de calitate a apei, respectiv calitate a serviciului de alimentare cu apă, în particular, în acord cu cerințele, așteptările și necesitățile factorilor interesați.

Strategia privind resursele de apă în Europa s-a schimbat radical, odată cu punerea în aplicare a Directivei Cadru a Apei, în decembrie 2000 (WFD, 2000). Aceasta a introdus o abordare care nu mai are la bază frontiere naționale sau politice, ci formațiuni hidrologice și geografice naturale: bazinele hidrografice. Noua abordare necesită coordonarea diferitelor politici ale UE și stabilește un calendar precis de acțiuni, care fixează anul 2015, ca termen-limită pentru obținerea unei calități bune pentru toate apele europene (EC, 2010).

Prin adoptarea conceptului de management integrat a resurselor de apă, aspectele privind calitatea apei, preponderent tehnice, au căpătat dimensiuni sociale și politice. Modul în care o societate abordează politicile de apă este o oglindă fidelă a proceselor politice, culturale și economice din interiorul acelei societăți (Tănase și Popa, 2009). De la abordarea tradițională, după un model liniar (scopuri – politici – obiective – strategii – activități – monitoring – închiderea buclei de feedback la nivelul activităților), în care realitățile culturale și sociale sunt luate prea puțin în calcul, iar participarea publică este foarte redusă, se trece la abordarea modernă, care constă într-o planificare multidimensională ce integrează și valorile sociale, și unde etapele din modelul liniar sunt grupate circular sau în spirală, permițând multiple feedback-uri, interacțiuni și ajustări în fiecare etapă.

Abordarea modernă a sistemelor de alimentare cu apă este orientată către populație, către cerințele și nevoile acestora, într-o viziune integrată a tuturor activităților și proceselor specifice.

Obiectivele generale și specifice ale lucrării de licență

Lucrarea de față, „Monitorizarea preliminară a parametrilor fizico-chimici din satul Bivolari, din Câmpia Moldovei”, are ca obiectiv general studiul și dezvoltarea aspectelor științifice de cercetare în domeniul managementului calității apei din satul Bivolari. De asemenea lucrarea urmărește trecerea din domeniul cercetării în domeniul aplicației prin prezentarea unor modele de reprezentare a datelor care să constituie, în același timp, instrumente adaptate necesităților practice. Calitatea apei potabile trebuie controlată continuu și permanent, cu analizoare automate și prin analize complexe fizico-chimice, biologice și microbiologice.

Satul Bivolari fiind în același timp și comună are statutul de reședința a comunei, având rangul III, în temeiul Legii nr. 351/2001 privind aprobarea Planului de amenajare a teritoriului național – Secțiunea a IV a ,,Rețeaua de localități”.

Coordonatele localității sunt 47°31′18″N 27°26′55″E . Comuna se află pe malul drept al Prutului, în extremitatea nord-estică a județului Iași, la limita cu județul Botoșani și la granița cu raionul Fălești din Republica Moldova. Este traversată de șoseaua națională DN24C, care leagă Iașiul de orașul Lipcani din Republica Moldova.

Conform recensământului efectuat în 2011, populația comunei Bivolari se ridică la 4.180 de locuitori, în scădere față de recensământul anterior din 2002, când se înregistraseră 4.513 locuitori.

Subiectul abordat este unul complex și de actualitate, cetățeanul reprezintând în momentul de față cea mai importantă prioritate (dacă nu și singura) a Statelor Membre ale Uniunii Europene (EUPAN, 2009), aspectul referitor la “satisfacția cetățeanului client” reprezentând o prioritate importantă.

Fig.1 – Amplasarea în cadrul județului

Pentru atingerea acestui obiectiv, în cadrul lucrării este definit și abordat într-o manieră integrată conceptul de calitate, atât din punct de vedere al produsului – apa potabilă, cât și din punct de vedere al consumatorului local.

Obiectivele specifice care au răspuns acestui obiectiv general sunt următoarele:

1) Realizarea unui studiu bibliografic privind parametrii fizico-chimici ale apei, a conceptului de calitate al apei și cel al particularității apei;

2) Analiza și evaluarea unor surse de alimentare cu apă din localitatea Bivolari, a practicilor, strategiilor și instrumentelor de management aplicate de către locuitorii din zonă pentru o mai bună calitate a apei locale;

3) Cartarea in situ a parametrilor fizico – chimici cu ajutorul multiparametrului HACH al Laboratorului de Geoarheologie, Platforma interdisciplinară ArheoInvest;

4) Proiectarea unor aplicații SIG ale indicelor de calitate în cazul CDC-ul, LDO-ul, Ph-ul și temperatura apei pentru a caracteriza și comunica informații cu privire la calitatea sursei de apă destinată potabilizării;

CDC-ul sau conductivitatea electrică este mărimea fizică prin care se caracterizează capacitatea unui material de a permite transportul sarcinilor electrice atunci când este plasat într-un câmp electric. În cazul nostru este dat de conținutul de săruri dizolvate.

LDO-ul apei variaza în funcție de presiunea atmosferica, de temperatura apei, de continutul in saruri minerale si substante organice, etc.

PH-ul reprezintă logaritmul cu semn schimbat al concentrației ionilor din soluție. Prin noțiunea de pH se exprimă cantitativ aciditatea (sau bazicitatea) unei substanțe, pe baza concentrației ionilor numiți hidroniu H3O+.

Temperatura apei.

5) Viziunea populației asupra calității alimentării cu apă prin măsurarea percepției cetățenilor cu privire la caracteristica apei;

6) Concluzii și obiective viitoare ale lucrării;

Lucrarea este structurată în două părți principale, respectiv partea de fundamentare științifică a cercetării și partea de cercetare aplicativă a lucrării.

Partea de fundamentare științifică a lucrării este alcătuită din două capitole și cuprinde o analiză și o evaluare a particularitățile apei în contextul abordării integrate a managementului apei, precum și o analiză a aspectelor privind calitatea în cadrul alimentarării cu apă. În acest sens, este realizat un studiu al literaturii științifice naționale și internaționale din fluxul de publicații de specialitate, cu privire la problematica organizării și particularitățile apei, precum și a modalităților diverse de evaluare a calității apei, în relație cu cerințele, așteptările și nevoile tuturor factorilor interesați.

Partea a doua a lucrării cuprinde trei capitole și constituie partea de cercetare aplicativă. Cercetările realizate în aceste capitole pornesc de la prelevarea datelor referitoare la Ph-ul apei, LDO-ul apei (concentratia de oxigen), CDC-ul (continutul de săruri dizolvate) și temperatura apei. Prelevarea datelor s-a efectuat în perioada 22 aprilie – 22 octombrie în intervalul orar 11:00 – 19:00 din 50 de fântâni ai localității Bivolari.

În vederea unei mai bune monitorizări pe lângă prelevarea datelor a fost introduse în teren și un număr de 50 de chestionare având ca scop evidențierea problemelor de mediu din zona respectivă.

Factorii climatici cât și cei geologici joacă un rol important în calitatea apei, dar pe lângă aceștia se adaugă și alți factori, cum ar fi gradul de umiditate și temperatura solului, gradul de acoperire cu vegetație, lucrările antropice ce influențează caracteristicile apei etc.

În primul caz, prin evaluarea calității se măsoară gradul de respectare a cerințelor exprimate în cadrul normativ și/sau se apreciază măsura în care au fost atinse obiectivele calității, în timp ce, în cel de-al doilea, evaluarea calității se realizează prin aprecierea măsurii în care s-a obținut satisfacția dorită.

În acest context, cercetările originale realizate, prezentate sub forma unui studiu de caz, propun dezvoltarea și integrarea unor instrumente suport pentru măsurarea conceptului de calitate ale apei potabile din zona studiate, în vederea creșterii performanței calității alimentării cu apă, după cum urmează:

Studiul de caz prezintă supravegherea, continuu, a Ph-ul apei, LDO-ul apei (concentratia de oxigen), CDC-ul (continutul de săruri dizolvate) și temperatura apei, prin intermediul unui sistem de monitorizare, precum și schimbările de calitate care au loc în sursa de apă potabilă.

Principalul obiectiv al acestui studiu este de a prezenta modul în care calitătea apei potabile poate facilita culegerea de informații în vederea identificării zonelor de intervenție și întocmirii/ajustării planurilor de acțiune necesare asigurării nivelului de calitate al apei potabile impus de cerințele legislative în vigoare. Studiul a fost dezvoltat pentru sistemul de monitorizare implementat include: prezentarea zonei monitorizate și a locațiilor selectate pentru monitorizarea lunară, o analiză a datelor înregistrate prin monitorizarea lunară a Ph-ul apei, LDO-ul apei (concentratia de oxigen), CDC-ul (continutul de săruri dizolvate) apei și temperatura apei , precum și dezvoltarea unui plan de acțiune, ca răspuns la evenimentele identificate în timpul monitorizării.

Una dintre contribuțiile originale ale lucrării este abordarea monitorizării alimentării cu apă potabilă dar și metodele cartografice folosite pentru detalierea problemelor semnalate. Totodată, cercetările realizate aduc contribuții importante la instrumentarul metodologic propus pentru evaluarea și măsurarea calității alimentarii cu apă. În acest sens, este propusă dezvoltarea sistemelor de monitorizare, pe de o parte, pentru supravegherea calității apei și alarmare în caz de poluare, la captarea din sursa de apă de suprafață, pe de altă parte, pentru investigarea modificărilor de calitate a apei potabile în rețeaua de distribuție locală și identificarea zonelor de intervenție din zona studiată.

În acealași timp, pentru extinderea utilității datelor înregistrate de sistemele de monitorizare, este propusă evaluarea calității apei cu ajutorul indicelui de calitate a apei, atât ca instrument de comunicare privind calitatea, cât și ca instrument pentru control operațional, privind adecvarea apei pentru diverse folosințe, ușor de înțeles și de utilizat, atât de către populație, cât și de către factorii de decizie. În mod tradițional, pentru calcularea indicilor de calitate sunt utilizate valorile obținute experimental, ale concentrațiilor unui număr de diferite variabile de calitate a apei (fizice, chimice sau biologice), măsurate în cadrul programelor naționale, regionale și locale de monitorizare, pe probe prelevate manual, de obicei lunar sau anual, în funcție de cerințele legislației în vigoare. Nu există în prezent un indice de calitate a apei special creat pentru prelucrarea datelor generate de sisteme automate de monitorizare, iar dintre cei existenți doar o mică parte sunt aplicabili datelor de această natură.

O altă contribuție importantă a lucrării este aplicarea în practică, în contextul specific alimentării cu apă, a unui instrument de analiză specific cercetării, care permite măsurarea, explicarea și identificarea posibilelor soluții, cu privire la îmbunătățirea calității alimentării cu apă oferit populației. Evaluarea percepției cetățenilor, cu privire la calitatea serviciului de alimentare cu apă, este prezentată ca modalitate de implicare a acestora în procesul de identificare a direcțiilor de îmbunătățire și de creștere a calității apei.

Metodologie

Termenul de metodă este folosit în domeniul științei cu mai multe sensuri. Semnificația cea mai abordată este cea sinonimă cu termenul metodologie, cuprinzând totalitatea demersurilor, procedeelor și mijloacelor utilizate pentru dobândirea cunoașterii științifice ( Donisă I.1957).

Metoda geografică a fost folosită pentru abordarea aspectelor spațiale prin precizarea așezării geografice, a suprafeței și a formei ariei de studiu, integrarea localității satului Bivolari în sistemul fucțional, cât și în cadrul teritorial.

Metoda cartografică constă în prezentarea grafică a teritoriului studiat prin realizarea unui model micșorat la scară, simplificat și care păstrează caracteristicile teritoriului studiat. Această reprezentare implică și cunoașterea terenului și adunarea materialelor, compararea informațiilor și generalizarea.

Metoda inductivă presupune o direcție a studiului, ce pleacă de la cazuri concrete, în cazul de față monitorizarea parametrilor fizico-chimici ale apei și trecerea la trăsăturile generale și abstractizarea. În acesta situație, ,, abordarea inductivă se bazează în mare măsură atât pe informații disponibile cât și pe bazele conceptuale folosite pentru a clasifica aceste informații, chiar dacă poate exista un model general în care realitatea poate fi vizualizată, multe interpretări individuale având ca rezultat un grup de date unice, mai degrabă decât o verificare a modelului în sine,, (Goudie, 2005).

Metoda analizei statistico-matematice prin care unele obiecte și procese sunt caracterizate prin valori numerice.

Metoda comparativă constă în compararea obiectelor, proceselor și fenomenelor de același gen pentru a le stabili asemănările și deosebirile dintre ele.

Metoda modelizării presupune elaborarea unui model simplificat care păstrează trăsăturile esențiale ale obiectului, procesului sau fenomenului real. Unul din rezultatele acestei metode, obținut cu ajutorul mijloacelor computerizate, este reprezentat de Modelul Numeric al Terenului (MNT).

Fig.2 – Metoda modelizării unui Model Numeric al Terenului(MNT)

Metoda sintezei se referă la cercetarea sistemului ca un tot unitar și încearcă evidențierea trăsăturilor emergente sau a celor sinergice. Această metodă este complementară cu metoda analitică.

Pe lângă aceste metode, clasice, o contribuție importantă la realizarea acestui studiu a avut-o folosirea metodelor moderne ce țin de Sistemele Informatice Geografice și teledetecție. Pentru o caracterizare cât mai precisă a monitorizării paramtrilor fizico-chimici ale apei din satul Bivolari s-au întocmit o serie de hărți digitale în format raster și vectorial, ulterior, prin analiză spațială, fiind combinate pentru a evidenția anumite particularități ale cadrului natural din zona de studiu.

Prima etapă a constat în indentificarea surselor de apa majore din satul Bivolari pe baza informațiilor culese din teren. Am luat în considerare cele mai reprezentative surse de apa, atât din punct de vedere al utilizării, cât și din punct de vedere al impactului avut asupra zonei de studiu. Această analiză a constat în localizarea spațială și permanentă a sursei de apă, extinderea ei, probabilitatea de dispariție a sursei de apă, consecințele, pagube etc.

Fig.3 – Trei surse de apă analizate

În format raster am realizat hărți ce caracterizează morfometria (MNT), prin prelucrarea planurilor topografice 1: 5000 pe care l-am importat în softwear-ul SIG, TntMips 6.9, după care le-am georeferențiat în sistemul de coordonate Stereo 1970. Pornind de la această bază informațională s-a realizat un strat vectorial al curbelor de nivel, ce au puncte de georeferențere transferate de pe suportul topografic digital.

Fig.4 – Cartarea unor hărți cu ajutorul datelor introduse în TntMips 6.9

Baza de date la care s-a ajuns în final este structurată în două categorii, una în care sunt cuprinse informații spațiale de tipul hărților, iar cea de a doua, cuprinde informații tabelare atașate acelor date spațiale.

Reprezentarea și stocarea informațiilor în format raster prezintă o serie de avantaje, prin structurarea simplă a datelor, facilitatea procesării datelor prin utilizarea diferitelor calcule matematice aplicate unui singur sau mai multor state.

Pentru a analiza calitatea apei, parametrii au fost măsurați timp de 7 luni în care am folosit multiparametrul HACH-LANGE al Laboratorului de Geoarheologie Universitatea „Alexandru Ioan Cuza” Platforma interdisciplinară ArheoInvest.

Fig.5 – Multiparametrul HACH-LANGE

Caracteristici HACH-LANGE: Se utilizează pentru măsurători ale pH-ului, conductivității, oxigenului dizolvat și redox. Instrumentele sunt reprezentate prin accesorii și electrozi cu până la 30m de cablu.

Un conector pentru electrod ph, Conductivitate sau Oxigen
Instrumentul este compatibil cu toti electrozii ph, Conductivitate sau Oxigen INTELLICAL standard sau robusti care au pâna la 30m de cablu
Sistem integrat de masurare pentru Asigurarea maxima a Calitatii – intrumentul recunoaste automat electrodul si verifica daca este la zi calibrarea
Memento pentru calibrare – posibilitate pentru a seta intervalul de calibrare sau limitele standard ale controlului
Aplicatie programabila specifica metodelor analitice stocata în instrument (ex.: apa reziduala/de suprafata, conditiile de temperatura ale probei…)
Meniu usor în limba locala
Text clar, lizibil pe un display iluminat de 240×160 pixeli; inchidere automata în "modul economic"
Memorie pentru 500 de citiri, stocare automata de date în format GLP (Good Laboratory Practice)
Sursa de curent – 4 baterii AA sau acumulatoare; unitate 115 V / 230 V
Tipuri de masurare – manual, interval, continuu
Clasa de protectie – IP67 (protejat împotriva patrunderii prafului si a apei)
Dimensiuni, greutate – 95 x 197 x 36 mm (Înaltime x Latime x Lungime), 323 g (fara baterii).

Domeniu pH 0-14
Rezolutie pH 0.1/0.01/0.001
Precizie ±0.002
Domeniu Oxigen dizolvat 0.00-20.0mg/l; 0-200%
Rezolutie Oxigen dizolvat 0.01 or 0.1mg/l;0.1 saturare
Precizie Oxigen dizolvat ±1% a razei de masurare
Domeniu Conductivitate 0.01µS/cm-200mS/cm
Rezolutie Conductivitate 2 spatii decimale
Precizie Conductivitate ±0.5%
Domeniu Temperatura -10…110°C
Rezolutie Temperatura 0.1°C
Precizie Temperatura ±0.3°C

Conform metodologia articolului ISI

Avantajele utilizării metodelor de tip SIG sunt legate de prelucrarea cantitativă și cantitativă a datelor spațiale, descifrarea acestora privind distribuția lor în spațiu și identificarea de noi informații cu aplicabilitate practică.

Capitolul I.Cadru natural

I.1. Așezarea geografică și limitele zonei de studiu

Satul Bivolari fiind în același timp și comună are statutul de reședința a comunei, având rangul III, în temeiul Legii nr. 351/2001 privind aprobarea Planului de amenajare a teritoriului național – Secțiunea a IV a ,,Rețeaua de localități”. Coordonatele localității sunt 47°31′18″N 27°26′55″E . Comuna se află pe malul drept al Prutului, în extremitatea nord-estică a județului Iași, la limita cu județul Botoșani și la granița cu raionul Fălești din Republica Moldova. Este traversată de șoseaua națională DN24C, care leagă Iașiul de orașul Lipcani din Republica Moldova. Conform recensământului efectuat în 2011, populația comunei Bivolari se ridică la 4.180 de locuitori, în scădere față de recensământul anterior din 2002, când se înregistraseră 4.513 locuitori. Majoritatea locuitorilor sunt români (96,22%). Pentru 3,78% din populație, apartenența etnică nu este cunoscută.

Fig.6 – Poziția satului Bivolari în cadrul României și al județelor vecine

I.2. Geologia

Alcătuirea geologică este reprezentată aproape în exclusivitate printr-un facies argilo-marnos sarmațian cu intercalații subordonate de nispuri fine de aceeași vârstă. Mai precis, vârsta formațiunilor este volhiniană la nord de o linie sinuoasă ce ar trece pe la nord de Hârlău – Bivolari și basarabiană – la sud de aceasta  (volhinianul și basarabianul fiind etaje ale sarmațianului). Cu toate acestea, formațiunile sarmațiene apar la suprafață doar pe versanții mai înclinați, afactați de procese de eroziune; pe culmile și platourile interfluviale și pe suprafețele cu înclinări mai mici, ele sunt mascate de luturi loessoide eluviale (formate prin alterarea in situu a substratului) și coluviale (formate prin acumularea materialelor spălate de pe versanți) cu grosimi reduse (2 – 5 m).

Basarabianul are caracter regresiv, în facies predominant argilos (argile cenușii – albăstrui), cu intercalații de nisipuri, la est. Spre vest, crește frecvența orizonurilor de nisipuri si nisipuri argiloase, însumând grosimi de are 400 – 500 m, la care se adaugă intercalații de gresii si calcare oolitice.

În sectorul nord-estic, corespunzător văii Prutului, apar la zi și formațiuni mai vechi și în același timp mai tari (cretacice, badeniene = miocen mediu, bugloviene = sarmațian inferior), care conferă acestei văi caracter epigenetic.

Substratul geologic este format din alternanțe de argile, marne si nisipuri de vârstă sarmațiana medie, peste care se suprapun nisipuri și argile loessoide cuaternare.

I.3. Pedologia

Câmpia Moldovei aparține aproape în totalitate zonei de silvostepă cu cernoziomuri cambice, continuată spre sud – est cu areale reduse de stepă cu cernoziomuri. În partea central – vestică (Dealurile Copălău – Cozancea – Guranda) se individualizează o prelungire  spre est a domeniului forestier din Dealul Mare – Hârlău; aici există soluri brune argiloiluviale, brune – luvice și soluri cenușii. Acest pinten deluros al domeniului forestier împarte silvostepa din Câmpia Moldovei în două sectoare: unul nordic (silvostepa Săvenilor) și altul sudic (silvostepa Iașilor).

Solurile caracteristice satului Bivolari sunt formate din cenoziomuri tipice și carbonatice pe terasele Prutului, cernoziomuri lavigate pe platourile interfluviale din jumătatea vestică și cernoziomuri pe versanți. Pe pantele puternic înclinate și  cu degradări se mai întalnesc regosoluri (soluri în formare cu roca la zi) și soluri degradate. Ele ocupă culmile ușor ondulate cu altitudini sub 160 m, terasele înalte și versanții cu pante domoale. Mai jos de 80 m altitudine se întâlnesc însă cernoziomuri tipice, iar mai sus de 160 m – soluri cenușii și chiar soluri brune argiloiluviale și brune – luvice.

I.4. Geomorfologia

Relieful localității Bivolari se prezintă fragmentat sub forma unor interfluvii colinare și terase cu amplitudini maxime de 150-170 m , reprezentând 50-60 m, marginite cu versanti cu pante în majoritate moderate. Ponderea reliefului de versant în teritoriu este de circa 50%, majoritatea versanților fiind însă accesibili pentru agricultură.

Predominarea unor roci argilo-nisipoase, mai puțin rezistente la acțiunea factorilor denundației față de cele din regiunile înconjurătoare, explică alitudinea mai joasă a acestui teritoriu „Un rol important în formarea reliefului îl reprezintă rețelele hidrografice” (G. M Murgoci,1925).O altă categorie ce au influențat dezvoltarea reliefului o constitue factorii climatici și în special precipitațiile, temperaturile și vânturile.

I.5. Clima

Temperatura medie anuală în Câmpia Moldovei variază între 9,60C și 80C. Temperatura medie a lunii iulie oscilează între 21,20C la Iași și 19,80C la Dorohoi iar cea a lunii ianuarie între – 3,70C la Iași și – 4,50C la Dorohoi. Desfășurarea pe cca 10 în latitudine a acestei subunități geografice determină o diferență de 5 kcal/cm2/an între sud și nord: 118 kcal/cm2/an în sud și 112,5 kcal/cm2/an în nord. Cele mai coborâte temperaturi se înregistrează iarna în depresiunile umede situate la contactul Câmpiei Moldovei cu podișul înalt din vecinătate; aici, condițiile morfologice favorizează frecvente invesiuni termice.

Climatul satului are un caracter temperat – continental excesiv , cu temperaturi medii anuale între 9 – 10 grade 0C, cu maxime de peste 240C iar minime de – 4 0C.

O expresie clară a nuanțelor continentale excesive ale climatului o constituie ploile torențiale din sezonul cald, care alternează adesea cu perioade de secetă. În cursul unui an sunt, în medie, 190 zile fără precipitații, care se pot grupa în 6 – 11 intervale secetoase cu durată medie de 14 – 18 zile fiecare; cumularea acestora mai ales în perioada de vegetație a culturilor are influențe negative asupra recoltelor iar statistica arată că o dată la 2 ani secetele pot dura 28 zile iar o dată la 10 ani – pot dura 42 zile.

Evapotranspirația potențială variază între 600 și 700 mm, deficitul anual de umiditate fiind de 150 – 180 mm, ceea ce necesită compensarea lui prin irigații.

I.6. Hidrologia

Dacă în nord, vest și sud precipitațiile oscilează între 500 și 550 mm (569 mm la Botoșani, 526 mm la Frumușica, 518 mm la Iași), în părțile de NE și central – estică ale câmpiei, acestea descresc sub 500 mm (488 mm la Trușești, 452 mm la Avrămeni, 465 mm la Bivolari).

Apa freatică de pe interfluvii și versanți în general are adâncimi de 0-10 m, un grad de mineralizare ridicat și gust sălciu, înregistând mari variații de nivel și debit de la o perioadă la alta a anului. În nisipurile și prundișurile teraselor fluviatile (mai precis la baza acestora) se găsesc ape subterane cu calități superioare și adâncimi de 4 – 20 m, relativ constante și suficiente ca debit pentru nevoile localnicilor. În luncile râurilor principale, stratele acvifere se află la partea inferioară a depozitului aluvial, fiind ascensionale și puternic mineralizate, deci nepotabile.

În unele zone ale localității Bivolari, prin scurgerea subterană și de suprafață de pe versanți alăturați, se produce în timpul primăverii o supraumezire a terenurilor. În aceste zone în perioadele umede, apa subterană apare la suprafață iar în perioadele secetoase prelungite nivelul acestora coboară sub talvegul râurilor. Areale afectate de ploi/dezgheț dar și suprafețe inundate aflate în apropierea râului Prut apar în toată perioada anului datorită lipsei vegetației de pe versanți dar și a utilizării terenurilor.

Satul Bivolari este amplasat în valea Prutului, râu care este la granița între Romania și Republica Moldova, cu afluienți : pârâul Juncani și pârâul Râioasa – Saha. Pe unul din afluienții Prutului s-au amenajat 7 iazuri și bazine pentru puieț cu o suprafață totală de 72 ha.

I.6. Vegetație

Câmpia Moldovei aparține aproape în totalitate zonei de silvostepă cu cernoziomuri cambice, continuată spre sud – est cu areale reduse de stepă cu cernoziomuri. În partea central – vestică (Dealurile Copălău – Cozancea – Guranda) se individualizează o prelungire  spre est a domeniului forestier din Dealul Mare – Hârlău; aici există soluri brune argiloiluviale, brune – luvice și soluri cenușii. Acest pinten deluros al domeniului forestier împarte silvostepa din Câmpia Moldovei în două sectoare: unul nordic (silvostepa Săvenilor) și altul sudic (silvostepa Iașilor). Silvostepa ocupă cca 70 % din Câmpia Moldovei.

Vestigiile pajiștilor întinse de odinioară se mai păstrează doar pe unii versanți, pe terenuri improprii pentru agricultură; arealele izolate cu păduri de stejar și șleauri s-au restrâns, ocupând astăzi câteva culmi și înălțimi de peste 180 – 200 m, ori unele cueste mai abrupte cu expoziție nordică și nord–vestică.

Vegetația pajiștilor primare de silvostepă (subordonate în prezent culturilor agricole) este reprezentată de asociații mezoxerofile de păiuș (Festuca sp.) cu colilie și negară (Stipa sp.) și alte ierburi xeromezofile și xerofite. Pe terenurile înțelenite, uneori degradate datorită proceselor de versant și pășunatului excesiv se mai întâlnesc asociații secundare de firuță cu bulb (Poa bulbosa), firuță de fâneață (Poa pratensis), bărboasă, pir gros, obsigă, peliniță (Artemisia austriaca), laptele câinelui (Euphorbia stepposa) ș.a.În zona râului Prut apare si vegetație hidrofila(iubitoare de apă) cu stuf,papură,rogoz și arboricola de esență moale: plop,arin,salcie.

I.7. Fauna

Fauna cuprinde numeroase specii de insecte dintre care cele mai tipice sunt: Orthopterele- lăcustele (Tettigonia veridissima), cosașii , greierii grași (Bradyporus montandoni) și călugărița (Mantis religiosa).

Batracienii sunt reprezentați prin broasca râioasa verde (Bufo viridis) iar lacertinienii prin șopârlele de stepa (Lacerta taurica și Lacerta agilis chersonensis) și șopârla cu picioare scurte (Ablepharus kitaibelli).Dintre șerpi putem menționa șarpele dungat (Elaphe quatorlineata sauromates), întâlnit pe lângă casa omului și șarpele săritor (Coluber jugularis caspius), agresiv, iute și bun cățărător.

Păsările din zona Bivolari sunt caracteristice zonei de stepă – dropia (Otis tarda), declarat monument ale naturii, prepelita (Coturnix coturnix),graurul (Sturnus vulgaris), lăcustarul (Sturnus roseus), mare amatoare de lăcuste,cărora li se adaugă ciocârlia (Melanocorypha calandra), cioara de semănatură(Corvus), potârniche cenușie (Perdix perdix), rândunica (Hirundinidae), vrabia de casă (Passer domesticus), ciocănitoarea (Picide) ș.a. Păsările răpitoare își au și ele reprezentanții lor: șorecarul mare (Buteo rufinus), acvila sudică (Aquila rapax orientalis), și uliul (Accipiter).

Fig. 7 – Cioara de semănatură(Corvus), vrabia de casă (Passer domesticus), uliul (Accipiter).

Așa cum este firesc, mamiferele caracteristice stepei rămân rozătoarele. Cele mai răspândite și vătămătoare sunt popândăul (Citellus citellus), hirciogul (Cricetus cricetus), a căror arie de răspândire coincide cu arealul agiculturii intensive, cârtița (Talpa europaea),vulpea (Vulpes vulpes). Alte rozătoare sunt grivanul (Mesosocricetus newtoni), șoarecele de câmp (Microtus arvalis), orbetele sau cățelul pământului (Spalex leucodon), iepurele de câmp (Lepus europaeus), iepurele de vizuină (Oryctogalus caniculus), dihorul de stepă (Mustela eversmanni).

Capitolul II. Caracteristici socio-economice

I.1. Demografie

Conform recensământului efectuat în 2011, populația comunei Bivolari se ridică la 4.180 de locuitori, în scădere față de recensământul anterior din 2002, când se înregistraseră 4.513 locuitori. Majoritatea locuitorilor sunt români (96,22%). Pentru 3,76% din populație, apartenența etnică nu este cunoscută. Din punct de vedere confesional, majoritatea locuitorilor sunt ortodocși (95,69%). Pentru 3,73% din populație, nu este cunoscută apartenența confesională. Densitatea locuitorilor este de 16,17 loc./mp.

Fig 8. Componența confesională Fig 9. Componența etnică

Fig 10. Structura populației pe grupe de vârstă Fig 11. Structura populatiei pe sexe

I.2. Agricultura

Se găsesc suprafețe agricole în majoritatea terenului intravilan ale localității Bivolari. Tot aici se întâlnesc și cele mai întinse terenuri arabile. Cultura cerealelor reprezintă subramura de bază, ponderea suprafeței. Pe primul loc se află porumbul, cu 36 % din arabil, urmat de grâu (24 %). Celelalte cereale dețin suprafețe relativ mici: orzul 2 % din arabil, ovăzul 0,5 %. Floarea soarelui se cultivă pe 7 % din arabil, iar producția este dirijată spre fabricile de ulei din municipiul Iași dar și în străinătate. Sfecla de zahăr se cultivă pe 4,2 % din suprafața arată. Pe suprafețe mici se cultivă cartoful (2,6 %), legumele și zarzavaturile (1,8 %), leguminoasele pentru boabe (2 %), iar culturile furajere dețin 14 % din arabil.

Fig 12. Plantații de porumb,grâu și varză

            Pășunile și fânețele naturale acoperă circa (19 % din agricol), dar contribuția lor la dezvoltarea zootehniei este limitată, deoarece sunt incluse în această categorie, pe lângă pășunile din lunci (relativ bune) și o serie de terenuri în pantă, degradate și frământate de alunecări și ravene.

            Culturile de viță de vie 1,8% din agricol valorifică deosebit de rentabil o serie de versanți cu expunere sudică și estică. Pomicultura valorifică în mare parte terenurile improprii pentru arătură, unde s-au realizat plantații în masiv, sistematizate și specializate. Cea mai mare parte din suprafața pomicolă este întâlnită în zona de sud a localității predominând mărul (39%) și prunul (37%).

         Creșterea animalelor ocupă locul secund în agricultură după cultura plantelor. Se cresc: bovine, ovine, porcine, păsări, existând mari ferme în apropierea satului.

            De asemenea, o importanță deosebită o au în Bivolari apicultura și piscicultura, aceasta din urmă valorificând numeroasele iazuri (7).

Fig.13 – Iazuri și plantații de viță de vie

I.3. Infrastructură

Drumuri județene și comunale existente 

DJ 282 B Bivolari – Sipote si DC1 Bivolari – Andrieseni. Satul Bivolari este traversat de DN 24C  Iasi – Stefanesti – Botosani ce are o lungime de 13 km (de la Sud la Nord).

Apă – Canalizare

Rețeaua de alimentare cu apă potabila a comunei Bivolari a fost realizata prin programul SAPARD ; beneficiari ai acesteia fiind locuitorii din satele Bivolari, Tabăra, Soloneț și Buruienești. Până în prezent la sistemul centralizat de apă sunt racordate peste 700 de gospodării locuite de cetățeni și reprezentând un procent de peste 50% din totalul acestora din comuna.La rețeaua de apa sunt racordate și o parte din instituțiile ce funcționează pe raza comunei.

Rețeaua de alimetare cu apă realizată în Bivolari are în prezent o lungime de 47 de km din care 14 km reprezintă conducta de transport de la rezervorul de 1000 mc din satul Liberatea, comuna Călărași și până la rezervorul de 500 mc din Buruienești care alimenteaza întreaga comuna (mai puțin satele Traian și Tabăra Nouă). Proiectul tehnic a fost în așa fel întocmit întrucât permite în viitor posibilitatea extinderii.

Fig. 14 Aria de operare S.C ApaVital S.A Iași

Investiția de Canalizare și Stație de Epurare în satele Bivolari și Soloneț are o lungime de 17 km și a fost realizată în baza OG nr. 7/2006 privind Programul de Dezvoltare a infrastructurii din spațiul rural.

Rețeaua de distribuție a energiei electrice se realizează prin 9 posturi de transformare.

Situația mediului înconjurător – Oportunități speciale oferite de zonă

Mediul înconjurator este protejat prin „Aria de protecție Natura 2000” reprezentând 9 hectare de teren.

În toată localitatea Bivolari sunt amplasate pubele care au menirea de a colecta reziduri și deșeuri. De asemenea sunt amplasate pe raza comunei și coșuri de gunoi în care cetățenii își depun resturile menajere.

Ca potențial turistic și de agrement enumerăm Parcul de la Bivolari care se întinde pe o suprafață de 23.507 de mp în două locații :

2572 mp;

20935 mp; este prevăzut cu alei pietonale, bănci, coșuri de gunoi, lampadare, două fântâni arteziene. Pentru distracția copiilor în satul Bivolari este amenajat un parc de joacă dotat și modernizat cu topogane și leagăne;

Evidențierea punctelor tari ale zonei și altor aspecte considerate relevante pentru creșterea atractivității 

Dintre punctele tari ale zonei menționăm următoarele :

Amenajarea pe malul Prutului de plaje pentru agrement ;

Amenajarea unui punct turistic pe malurile iazurilor (acestea fiind așezate într-o zonă cu păduri și pajiști), cu cabane de vacanță, cu unități de tip fast-food-restaurant, activități de navigație cu bărci, pescuit sportiv;

Parcul care se întinde pe o suprafață de 23.507 mp și este prevăzut cu alei pietonale, bănci, alei întregi cu trandafiri și brazi ornamentali;

Parcul de joacă pentru copii dotat cu topogane și leagăne;

Terenul de fotbal care este destinat întrecerilor sportive;

Târgul care se organizează săptămânal și de unde toți cetățenii comunei se aprovizionează;

Monumentul eroilor la care în fiecare an de Ziua Eroilor elevii și profesorii merg pentru a sărbători această zi prin cântece destinate celor care au apărat patria si neamul;

Centrul satului stă mărturie a faptului că aici a locuit o comunitate de evrei. Mărturie sunt imobilele care și astăzi păstrează arhitectura și stilul în care acestea au fost construite.

Biserica din satul Bivolari care este construită în anul 1838 de către familia Ghica, aceasta poartă hramul „Adormirea Maicii Domnului” și este reprezentată prin preotul paroh Ojog Emil.

Clădirea Grădiniței Bivolari care este construită în jurul anului 1880.

Capitolul III. Cadrul teoretic privind analiza parametrii fizico-chimici ale apei.

I.1. Compoziția fizico-chimică generală a apelor naturale

Calitatea apelor naturale este determinată, în general, de totalitatea substanțelor minerale sau organice, gazele dizolvate, particulele în suspensie și organismele vii prezente. Din punct de vedere al stării lor, impuritățile pot fi solide, lichide sau gazoase. Acestea pot fi dispersate în apă, și se pot clasifica după dimensiunile particulelor dispersate în suspensii, coloizi și soluții. Majoritatea substanțelor care se găsesc în apele naturale, într-o cantitate suficientă pentru a influența calitatea lor. Desigur, o anumită apă nu poate conține toate aceste impurități concomitent, cu atât mai mult cu cât existența unora dintre acestea este incompatibilă cu echilibrul chimic stabilit în apă. În afara acestor substanțe menționate, în apele naturale se mai pot găsi și alte tipuri de impurități.

Astfel, plumbul sau cuprul se pot întâlni în urma proceselor de tratare a apelor sau datorită sistemului de transport precum și din apele meteorice. Unele ape naturale conțin seleniu sau arsen într-o cantitate suficientă ca să le afecteze calitatea. De asemenea, se poate afirma că toate apele naturale conțin substanțe radioactive, în principal radium, dar numai în unele cazuri de ape subterane concentrația acestora atinge valori periculos de mari. Alte surse naturale conțin crom, cianuri, cloruri, acizi, alcalii, diferite metale sau poluanți organici, toate aduse în receptori de apele uzate provenite din industrie sau aglomerații urbane.

I.2. Modalități de definire a calității apei

Calitatea apei se poate defini ca un ansamblu convențional de caracteristici fizice, chimice, biologice și bacteriologice, exprimate valoric, care permit încadrarea probei într-o anumită categorie , ea căpătând astfel însușirea de a servi unui anumit scop . Pentru stabilirea calității apei, din multitudinea caracteristicilor fizice, chimice și biologice care pot fi stabilite prin analize de laborator se utilizează practic un număr limitat, considerate mai semnificative . Sistemul mondial de supraveghere a mediului înconjurător prevede urmărirea calității apelor prin trei categorii de parametri :

– parametri de bază : temperatură, pH, conductivitate, oxigen dizolvat, colibacili ;

– parametri indicatori ai poluării persistente : cadmiu, mercur, compuși organo – halogenați și

uleiuri minerale ;

– parametri opționali : carbon organic total ( COT ), consum biochimic de oxigen ( CBO) detergenți anionici, metale grele, arsen, bor, sodiu, cianuri , uleiuri totale, streptococi .

Fig.15 Substanțe întâlnite în apele naturale

Pentru precizarea caracteristicilor de calitate a apei se utilizează următoarea terminologie :

– criterii de calitate a apei – totalitatea indicatorilor de calitate a apei care se utilizează pentru aprecierea acesteia în raport cu măsura în care satisface un anumit domeniu de folosință sau pe baza cărora se poate elabora o decizie asupra gradului în care calitatea apei corespunde cu necesitățile de protecție a mediului înconjurator ;

– indicatori de calitate ai apei – reprezentați de caracteristici nominalizate pentru o determinare precisă a calității apelor ;

– parametri de calitate ai apei – sunt valori și exprimări numerice ale indicatorilor de calitate a unei ape ;

– valori standardizate ale calității apei – reprezintă valori ale indicatorilor de calitate a apelor care limitează un domeniu convențional de valori acceptabile pentru o anumitã folosință a apei.

I.3. Indicatori de calitate ai apei

Așa cum s-a arătat deja, pentru caracterizarea calității și gradului de poluare a unei ape se utilizează indicatorii de calitate. Aceștia se pot clasifica după natura lor și după natura și efectele pe care le au asupra apei , după cum urmează:

A. Clasificare după natura indicatorilor de calitate:

– indicatori organoleptici ( gust, miros).

– indicatori fizici ( pH, conductivitate electrică, culoare, turbiditate).

– indicatori chimici

– indicatori chimici toxici

– indicatori radioactivi

– indicatori bacteriologici

– indicatori biologici

B. Clasificare după natura și efectul pe care îl au asupra apei:

– indicatori fizico-chimici generali:

– temperatura

– pH

– indicatorii regimului de oxigen

– oxigen dizolvat (OD)

– consumul biochimic de oxigen (CBO5)

– consumul chimic de oxigen (CCOCr și CCOMn)

– indicatorii gradului de mineralizare:

– reziduul fix

– cloruri, sulfați

– calciu, magneziu, sodiu, etc.

– indicatori fizico – chimici selectivi

– carbon organic total (COT)

– azot Kjeldhal și azot total, fosfați

– duritate, alcalinitate

– indicatori fizico – chimici specifici ( toxici):

– cianuri

– fenoli

– hidrocarburi aromatice mono și polinucleare

– detergenți

– metale grele ( mercur, cadmiu, plumb, zinc, cobalt, fier, etc.)

– pesticide

– arsen

– uraniu natural

– trihalometani

– indicatori radioactivi:

– activitate globală α și β

– activitate specifică admisă a fiecărui radionuclid

– indicatori biologici care reflectă gradul de saprobitate a apei, prin analiza speciilor de organisme care populează mediul acvatic.

– indicatori bacteriologici care măsoară nivelul de poluare bacteriană, în principal prin determinarea numărului de bacterii coliforme totale și de bacterii coliforme fecale.

I.4. Proprietățile generale ale apelor naturale

Proprietățile apelor naturale sunt determinate în principal de substanțele solide, lichide și gazoase existente sub formă de materiale în suspensie sau dizolvate. Aceste substanțe, foarte numeroase, provin din interacțiile complexe hidrosferă – atmosferă – litosferă – organisme vii. Astfel, într-un studiu efectuat de echipa Cousteau (1991-1992) asupra calității apelor fluviului Dunărea, s-au pus în evidență peste 800 de compuși organici și anorganici, dintre care peste 50% se regăsesc în țesuturile vegetale și animale din mediul acvatic.

Există mai multe criterii de clasificare a compușilor care definesc compoziția chimică a apelor naturale, după natura acestora, proveniență, efect toxic și metode de analiză, prezentate în figura 10.

Fig.16 Criterii de clasificare a compoziției chimice a apelor naturale

I.5. Rolul apei

Apa, ca și aerul, e un factor de mediu indispensabil vieții. Apa se găsește totdeauna acolo unde există viață și formează substanța cea mai răspândită pe Pământ. Apa proaspătă este o resursă finită, esențială pentru existența umană, pentru agricultură și industrie. Fără apă proaspătă și în lipsa cantității și calității ei, dezvoltarea durabilă nu va fi posibilă. Apa a avut un rol de prim ordin în apariția vieții pe planeta noastră și continua să aibă un asemenea rol pentru ca:

apa constituie factorul de care depinde productivitatea plantelor și animalelor;

intra în constituția tuturor organismelor animale și vegetale, toate schimbările organismului cu mediul și implicit menținerea vieții acestuia petrecându-se prin intermediul apei;

înlesnește și reglează procesele fizico-chimice din celule, difuziunea substanțelor nutritive în celule și țesuturi, procesele de digestie, absorbție, circulație și hrănire a celulelor;

procesul de fotosinteză pe care îl îndeplinesc plantele verzi, prin care acestea sintetizează substanța organică din săruri minerale;

apa transportă în interiorul organismelor, sub forma de soluții sau suspensii, diferite substanțe din mediul extern și tot ea vehiculează spre exterior toate resturile de substanțe de care organismul nu mai are nevoie;

reglează căldura organismelor prin evaporarea la suprafață etc.

Importanța apei pentru viață omului reiese și din faptul că fără mâncare acesta poate rezista circa 40 de zile, în timp ce fără apă nu poate trăi mai mult de 4 zile și rareori 7-8 zile. Necesarul mediu de apă pentru metabolismul unui om normal este de 2,5 l/24 h. Plantele conțin apă până la 95% din greutatea lor, animalele mari și omul între 60-70%.

I.6.        Forma apei

Apa în natura exista sub următoarele forme:apa de suprafata (ghețari, oceane, mări, fluvii, râuri, lacuri) și apa subterană (straturi acvifere și izvoare).

În mod obișnuit, în natură apa se găsește într-un circuit continuu. Astfel, apa din râuri, lacuri, mări și oceane se evapora și trece în atmosfera sub formă de vapori alcătuind apa atmosferică. Aceasta este purtată de curenții de aer până atinge zone mai reci, când condensează și cade la suprafața solului sub formă de apă meteorică. Odata ajunsă la sol, apa poate întâlni un strat permeabil, pe care îl strabate cu ușurință până la un altul impermeabil, rămânând la suprafața acestuia din urmă și formând apa subterană. În cazul în care suprafața solului este impermeabilă, apa meteorică, împrumută cu cea subterană, ajunsă la suprafață prin curgere în sol, formează apa de suprafață. În natură, apa nu exista în stare pura, ea conține: gaze, substanțe minerale și organice dizolvate în suspensie.

Fig.17 Circuitul apei în natură

Pe glob, apa este distribuită după cum urmează:

total 1.400.000.000 km3 – 100,0%

apa oceanelor și mărilor 1.362.000.000km3 – 97,3%

apa dulce 38.000.000km3 – 2,7%

calote polare și ghețari 29.336.000km3 – 77,20%

apa subterană și umiditatea solului 8.512.000km3 – 22,40%

lacuri și bălți 113.000km3 – 0,35%

atmosferă 15.200km3 – 0,04%

râuri 3.800km3 – 0,01%

În afară de faptul că se poate găsi în cele trei stări de agregare: solidă, lichidă și gazoasă și că trecerea între aceste stări constituie repere fixe de temperatură, apa este o substanță cu caracteristici deosebite care explică existența ei la suprafața globului în cantități uriașe.

Aceste caracteristici sunt:

densitatea maximă (0,9999) la +3,98 oC;

creșterea de volum la solidificare;

tensiunea superficială foarte ridicată;

căldura specifică foarte mare;

căldura lentă la topire considerabilă;

I.7.        Apa și proprietățile ei

Apa pură este o combinație chimică bine definită între oxigen și hidrogen, care la presiunea de 760 mm col Hg și temperatura T>0°C (4°C), se prezintă ca un lichid incolor, transparent, fără gust și miros; în strat gros, apa este ușor colorată în albastru.

Cu toate că peste 2/3 din suprafața globului pământesc este acoperită cu apă, ca urmare a creșterii populației (rata mondială de 19%) și a intensificării formelor de consum, se estimează o dublare a consumului de apă dulce în mai puțin de 35 ani.

În actualul sfârșit de secol și cu predilecție în ultimul deceniu se ridică din ce în ce mai numeroase semne de întrebare referitoare la raportul resurse de apă dulce – consum, care reprezintă tot atâtea avertismente pentru a se recurge la măsuri ferme de înlăturare a risipei de apă, în ciuda faptului că natura pare a pune la dispoziție acest bun mondial și național.

Statisticile ONU, ale căror rezultate au fost prezentate în cadrul Conferinței de la Mar de Plata – Argentina, evaluează volumul total de apă existent pe planetă, la 1400 mil. km³, din care oceanul planetar reprezintă 1362,2 mil. km³ (97,3%), iar diferența de 37,8 mil. km³ (2,7%) o reprezintă apa dulce.

Dacă se are în vedere faptul că numai 0,46% din volumul de apă dulce poate fi utilizat direct, restul fiind reprezentat de vaporii de apă din atmosferă, ghețari etc., apa dulce disponibilă pentru utilizare reprezintă de fapt numai 0,0124% din întreaga cantitate de apă a planetei.

Țara noastră ocupă locul 21 în Europa în privința resurselor de apă formate pe teritoriu (37 miliarde m³/an – 1800 m³/an.loc.) și locul 11 dacă se iau în vedere resursele totale de apă, inclusiv cele în afara granițelor țării (205 miliarde m³/an).

Rămâne un semnal de alarmă pentru întreaga omenire perspectiva lipsei de apă într-un viitor nu prea îndepărtat, față de care Raymond Furon, referindu-se la populația anului 2000, spunea "Unii pot sa gândească că acestor oameni le va fi greu să-și procure hrană, dar nimeni nu bănuiește încă viitoarea lipsă de apă: este o gravă eroare".

I.8. Caracteristicile chimice ale apelor naturale

Pentru a aprecia calitatea unei ape, pe baza buletinului de analiză întocmit, este necesară detalierea principalelor caracteristici ale apei, indicate de acesta. Reacția apei după natura și cantitatea substanțelor minerale dizolvate în apa poate fi acidă, alcalină (bazică) și neutră.

Această clasificare se face în funcție de concentrația ionilor de hidrogen existenți într-un litru de apă și se exprimă prin indicatorul pH. În funcție de indicatorul pH, apele pot avea reacție neutră (pH=7), reacție alcalină (pH>7) sau reacție acidă (pH<7).

Duritatea apei reprezintă caracteristicile ce le conferă apei compușii de calciu și magneziu aflați în soluție. Se consideră ca un grad de duritate este echivalent cu 10 mg CaO conținut într-un litru de apă. După natura substanțelor conținute, duritatea poate fi: temporară și permanentă, împreună formând duritatea totală.

Duritatea temporară se datorează biocarbonaților și poate fi eliminată prin fierberea apei: duritatea permanentă este dată de compuși de calciu și magneziu, care nu se elimină prin fierbere.

Este cunoscut faptul că o apă dură cu duritate temporară mai mare de 12 grade (apa dulce) este greu digerabilă, fierbe anevoios alimentele (întărește legumele), sporește consumul de săpun și detergent la spălatul rufelor, iar unele alimente chiar nu pot fi consumate dacă au fost fierte într-o asemenea apă (ex. fasolea).

Apa cu duritate mare, folosită în instalațiile de încalzire, micșorează randamentul caloric al acestora prin depunerile sub formă de crustă pe care le produc.

În cazul instalațiilor de apă caldă pentru consumatorii individuali, duritatea apei trebuie să fie o caracteristică bine cunoscută pentru a se putea lua eventualele măsuri de dedurizare prealabilă în scopul protejării cazanelor de încălzire și deopotrivă pentru sporirea randamentelor termice ale acestora.

Capitolul IV. Parametrii fizico-chimici ale apei analizați în cadrul lucrării

I.1 pH-ul

pH este prescurtarea de la „pondus hydrogenii". Noțiunea a fost introdusă de către omul de știință danez S.P.L. Sorensen, în anul 1909, pentru a exprima concentrații mici de ioni de hidrogen și a fost definită ca logaritmul zecimal cu semn schimbat al concentrației ionilor de hidrogen.

Fie că e vorba de apă de la robinet sau cea de fântână, de apă cu care facem duș sau cea din piscine, pH-ul acesteia e important. Această unitate de măsură exprimă de fapt aciditatea apei, care merge pe o scală de la 0 la 14 dar numai un pH între 6,5 și 9 este tolerabil de către corpul uman. Deși există necesități diferite pe plan intern și extern.

Cu un pH de la 0 la 7, apă poate fi considerată acidă, dacă pH-ul este 7 apa e considerată neutră, iar peste acest nivel putem vorbi de apă alcalină. Indicele nu măsoară toxicitatea apei, în schimb trebuie înteles în raport cu necesitățile corpului uman. Și alte substanțe pe care le bem (sucuri, alcool) sau le folosim pe piele (săpunurile, pasta de dinți, șampoanele etc.) au un pH specific.

De pildă, cele mai multe ape de băut din comerț au pH-ul 7, berea are un pH în jur de 5, iar sucurile între 5 și 6. Sângele și celulele noastre trebuie să fie ușor alcaline, ele au un pH între 7,35 și 7,5, dar ele sunt influențate și de apă extrasă de organism din alimentele pe care le mâncăm. Astfel, apa de băut are rolul de a compensa o alimentație prea acidă care ne poate deregla metabolismul. Aceasta mai ales în cazul în care rinichii nu sunt sănătoși, deoarece acestora le revine importanta sarcină de a regla aciditatea sau alcalinitatea din sânge (urina are valori ce pot varia între 4,8 și 8). Extern, pielea sănătoasă are însă în mod normal un pH între 4,5 și 6, adică ușor acid, și de aceea o serie de produse cosmetice au același nivel de pH. Și apă cu care ne spălăm sau în care ne îmbăiem ar trebui să respecte acești parametri.

În mod ideal, pH-ul apei pe care o consumăm și cu care ne spălăm ar trebui să fie între 6,5 și 9 și e bine de știut că valorile celei de la robinet pot diferi de la o regiune la alta. În regiunile cu sol calcaros apa obținută din subsol este, de exemplu, mai alcalină. Apa cu pH neutru și apa ușor alcalină sunt mai bune de băut (în special pentru cei cu o alimentație prea acidă).

În orice situație, pH-ul poate fi măsurat pe mostre de apă luate direct de la sursă, pe loc – e important că să se poata constata cu exactitate caracteristicile, deoarece unii compuși se pot evapora destul de repede. Există mai multe metode de a afla pH-ul (dar și alte caracteristici ale apei), iar soluțiile necesare se pot găsi în magazinele de produse pentru casă și bricolaj.

În cazul de față măsurarea pH-ului a fost realizată cu multiparametrul HACH al Laboratorului de Geoarheologie Universitatea „Alexandru Ioan Cuza” Platforma interdisciplinară ArheoInvest.

Fig.18 Valori ale pH-ului

I.2. Conductivitatea electrică sau CDC-ul

Reprezintă mărimea fizică prin care se caracterizează capacitatea unui material de a permite transportul sarcinilor electrice atunci când este plasat într-un câmp electric. În cazul nostru este dat de conținutul de săruri dizolvate.

Curentul electric este rezultatul mișcării de particule încărcate ca răspuns al unor forțe care acționează asupra lor, forțe rezultate dintr-un câmp magnetic. În categoria materialelor solide, curentul este rezultatul unui flux de electroni care este denumit conductibilitate electrică. În toți conductorii sau semiconductorii există numai conductibilitatea electronică și conductivitatea electrică este de pendentă de numărul de electroni disponibili pentru a participa la procesul de conductivitate. Cea mai mare parte a metalelor sunt conductori electrici foarte buni ca urmare a faptului că au un număr mare de electroni liberi.

În apă și în materialele ionice sau lichide, se poate produce o mișcare a ionilor. Acest fenomen produce un curent electric care este denumit conducție ionică.

I.3. Oxigenul dizolvat în apă sau LDO-ul (Oxigen Dizolvat Fluorescent)

Cantitatea de oxigen dizolvată în apă depinde de temperatura apei, presiunea aerului și de conținutul în substanțe oxidabile și microorganisme. Scăderea cantității de oxigen din apă duce la pierderea caracterului de prospețime al acestuia, dându-i un gust fad și făcând-o nepotabilă. De asemenea scăderea oxigenului reduce capacitatea de autopurificare a apelor naturale favorizând persistența poluării cu toate consecințele nedorite.

Oxigenul dizolvat se consumă din apă în diferite moduri: prin respirație, prin pierdere în atmosferă sau pierdere prin scurgere lichidă.

Oxigenul se găsește dizolvat în apă, sub formă de molecule O2. Provine din:

dizolvarea oxigenului din aerul atmosferic, în contact cu apa. Din acest motiv apele de suprafață conțin mai mult oxigen, decât apele subterane. Solubilitatea oxigenului este influențată de: temperatura aerului, temperatura apei, presiunea atmosferică, lumina, clima, suprafața de contact, compoziția chimică și biologică a apei.

fotosinteza plantelor acvatice, care face realimentarea cu oxigen a apei;

Bilanțul oxigenului din apă și deficitul de oxigen

Bilanțul oxigenului din apă rezultã din echilibrul dinamic dintre: procesele ce produc oxigen și procese ce consumă oxigenul.

Din prima grupã fac parte:

Dizolvarea oxigenului în apă și care depinde de factorii prezentați mai sus;

Fotosinteza realizată de vegetația acvatică.

Din a doua grupă fac parte:

Consumul de oxigen în degradarea substanțelor organice;

Consumul de oxigen în oxidarea substanțelor minerale, organice.

Deficitul de oxigen este diferența dintre cantitatea de oxigen dizolvat în apă la presiunea și temperatura dată și conținutul real. El provoacă dispariția completă a vieții aerobe, apa devine “moartă” din cauza poluării. În absența oxigenului au loc procese fermentative anaerobe, cu formare de: metan, bioxid de carbon, hidrogen sulfurat, acizi organici, azot și amoniac.

I.4. Temperatura apei

Pământul păstrează, de regulă, pentru apa din fântâni, o temperatură relativ constantă, între 11 și 15 grade Celsius. La 4 grade Celsius, apa are cel mai mic volum și cea mai mare densitate, ceea ce permite existența vieții acvatice și pe timp de iarnă. De asemenea, apa poate înmagazina și, ulterior, poate ceda căldură.

Cap V. Parametrii fizico-chimici analizați în luna aprilie

Bibliografie

BĂCĂUANU, V. și colab.(1980) – Podișul Moldovei – Natură, om, economie, Editura Științifică și Enciclopedică, București

BĂICAN, V. (1996) – Geografia Moldovei reflectată în documentele cartografice din secolul al XVIII lea, Editura Academiei Române, București

DONISĂ, I. GRIGORE, M., TOVISSI, I., (1980) – Aerofotointerpretare geografică, Editura Didactică și Pedagogică, București

ERHAN, E. (1992) – Podișul Moldovei. Clima, în Geografia României, vol. IV, Editura Academiei Române, București

FLOREA, N. și colaboratorii (1968) – Geografia solurilor României, Editura Științifică, București

IONIȚĂ, I. (2000) – Geomorfologie aplicată, Editura Universității Alexandru Ioan Cuza, Iași

LUPAȘCU, A. (2001) – Biogeografie, Editura Fundației "România de mâine", București

Webografia

http://www.mdrt.ro/ – MINISTERUL DEZVOLTĂRII REGIONALE ȘI ADMINISTRAȚIEI PUBLICE

http://mmediu.ro/ – MINISTERUL MEDIULUI ȘI SCHIMBĂRILOR CLIMATICE

http://enrin.grida.no/ – UNEP/GRIND-ARENDAL

Bibliografie

BĂCĂUANU, V. și colab.(1980) – Podișul Moldovei – Natură, om, economie, Editura Științifică și Enciclopedică, București

BĂICAN, V. (1996) – Geografia Moldovei reflectată în documentele cartografice din secolul al XVIII lea, Editura Academiei Române, București

DONISĂ, I. GRIGORE, M., TOVISSI, I., (1980) – Aerofotointerpretare geografică, Editura Didactică și Pedagogică, București

ERHAN, E. (1992) – Podișul Moldovei. Clima, în Geografia României, vol. IV, Editura Academiei Române, București

FLOREA, N. și colaboratorii (1968) – Geografia solurilor României, Editura Științifică, București

IONIȚĂ, I. (2000) – Geomorfologie aplicată, Editura Universității Alexandru Ioan Cuza, Iași

LUPAȘCU, A. (2001) – Biogeografie, Editura Fundației "România de mâine", București