Pentru o dezvoltare cât mai durabilă atât în țările dezvoltate cât și în cele în curs de dezvoltare, calitatea apei necesită o atenție deosebită… [303932]

INTRODUCERE

Pentru o [anonimizat] o [anonimizat]. O [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat] a fi deversate în lacuri și râuri.

([anonimizat], [anonimizat] a holistic and collaborative manner towards ensuring water security for sustainable development)

Cele mai multe dintre metalele prezente în apele de suprafață și subterane pot avea efecte negative asupra organismelor vii dacă sunt depășite anumite concentrații.

([anonimizat], [anonimizat], [anonimizat]: Groundwater Resources of Asadabad Plain In 2012, Arch Hyg Sci, 2016, vol. 5(4) pp. 221-228)

Calitatea apei are drept scop identificarea cerinței de utilizare a [anonimizat] o importanță deosebită pentru oameni și organisme vii. Pe lăngă factorul uman care are un impact major asupra calității apei (atât pentru apa de suprafață cât și pentru cea subterană), mai sunt și factorii naturali și activitățile antropice.(Zhaoshi W., Xiaolong W., Yuwei C., Yongjiu C. , Jiancai D., [anonimizat], [anonimizat]. 612, pp 914–922, 2018; Deborah C., Water Quality Assessments – A [anonimizat] – [anonimizat], 1996, pp19-39;)

[anonimizat], [anonimizat], dar și de cantitatea mare de utilizare a resurselor de apă. [anonimizat] o scădere și dezvoltare a resurselor de apă.(Damir T., Mirjana Č., Ankica S. M., [anonimizat], vol. 79, pp 182–190, 2017;)

În cadrul diferitelor activități (agricole, industriale, dar și pentru consumul uman), râurile reprezintă principal sursă de apă. Calitatea apei râurilor poate fi afectată și de diferitele variați sezoniere (precipitațiile și temperatura), de scurgerile de suprafață care pot avea un efect asupra poluanților în apa râurilor. (Ahmed B., Mohamed E. B., Jamila R., Brahim A., Mohamed S., Assessment of spatial and seasonal water quality variation of Oum Er Rbia River (Morocco) [anonimizat], vol. 4, pp 284–292, 2016; Kunwar P. S., Amrita M., Sarita S., Water quality assessment and apportionment of pollution sources of Gomti river (India) using multivariate statistical techniques— a [anonimizat], vol. 538, pp 355–374, 2005; Shrestha S., Kazama F., Assessment of surface water quality using multivariate statistical techniques: A [anonimizat], Environmental Modelling & Software, vol. 22, pp 464 – 475, 2007;)

Răurile au un rol important în zonele hidrografice și pot fi cele mai sensibile forme de apă pentru poluanți datorită influenței exercitate de către evacuările și transportul apelor industriale și menajere, și a scurgerilor de pe terenurile agricole. Indiferent de sursa și gradul de poluare, râurile sunt perincipalele surse de apă utilizate în agricultură, industrie și în mule alte domeni.(Articol italia (Fan X., Cui B., Zhao H., Zhang Z., Zhang H., Assessment of river water quality in Pearl River Delta using multivariate statistical techniques, Procedia Environmental Sciences, vol. 2, pp. 1220–1234, 2010; Massoud A. M., El-Fadel M. , Scrimshaw D. M., Lester N. J., Factors influencing development of management strategies for the Abou Ali River in Lebanon I: Spatial variation and land use, Science of the Total Environment, vol. 362, pp. 15– 30, 2006; Massoud A. M., El-Fadel M., Scrimshaw D. M. Lester N. J., Factors influencing development of management strategies for the Abou Ali River in Lebanon II: Seasonal and annual variation, Science of the Total Environment, vol. 362, pp. 31– 41, 2006;)

În cea ce privesc apele de suprafață și lacurile, la nivel mondial, anumite cercetări indică faptul că poluarea acestora a devenit tot mai mare, astfel cauzând o degradare a ecosistemelor acvatice (degradare cauzată de activitățile industriale, cât și de activitățile umane). Procesul de poluare a apelor în special cel de suprafață este în continuă creștere, cele mai afectate sunt țările în curs de dezvoltare, deoarece acestea duc lipsă de instalațiilor de tratare.(Bellos D., Sawidis T., Tsekos I., Nutrient chemistry of River Pinios (Thessalia, Greece), Environment International, vol. 30, pp. 105– 115, 2004; Massoud A. M., El-Fadel M. , Scrimshaw D. M., Lester N. J., Factors influencing development of management strategies for the Abou Ali River in Lebanon I: Spatial variation and land use, Science of the Total Environment, vol. 362, pp. 15– 30, 2006; Massoud A. M., El-Fadel M., Scrimshaw D. M. Lester N. J., Factors influencing development of management strategies for the Abou Ali River in Lebanon II: Seasonal and annual variation, Science of the Total Environment, vol. 362, pp. 31– 41, 2006; Ouyang Y., Nkedi-Kizza P., Wu Q.T., Shinde D., Huang C.H., Assessment of seasonal variations in surface water quality, Water Research, vol. 40, pp. 3800 – 3810, 2006; Shrestha S., Kazama F., Assessment of surface water quality using multivariate statistical techniques: A case study of the Fuji river basin, Japan, Environmental Modelling & Software, vol. 22, pp. 464-475, 2007;)

La fel ca și râurile și lacurile, apa subterană prezintă o importanță deosebită și necesită o monitorizare a calități apei. Principalele cauze de poluare a apei subterane sunt deșeurile provenite din activitățile industriale, creșterea activităților umane, utilizarea și eliminarea necontrolată a deșeurilor chimice.(Kumar Tank D., Singh Chandel C. P., Analysis Of The Major Ion Constituents In Groundwater Of Jaipur City, Report and Opinion, vol.2(5), pp. 1-7, 2010; Kumar Yadav K., Gupta N., Kumar V., Arya S., Singh D., Physico-chemical analysis of selected ground water samples of Agra city, India, Recent Research in Science and Technology, vol. 4(11), pp. 51-54, 2012; Navis Karthika I., Thara K., Dr. Dheenadayalan M.S., Physico-Chemical Study of the Ground Water Quality at Selected Locations in Periyakulam, Theni district, Tamilnadu, India, Materials Today: Proceedings, vol. 5, pp. 422–428, 2018; Patil V.T., Patil P.R., Groundwater Quality of Open Wells and Tube Wells around Amalner Town of Jalgaon District, Maharashtra, India, E-Journal of Chemistry, vol. 8(1), pp. 53-58, 2011;)

Datorită diferitelor procese existente de-a lungul timpului, calitatea apei a suferit diferite modificări. Impactul asupra calității apei poate fi proficat de diferite procese naturale, de creșterea exploatărilor resurselor de apă și a diferitelor activități industriale, urbane și agricole. Un impact asupra concentrației poluanților din apă o au și fluxurile de apă subterană, evacuarea apelor uzate și scurgerile de suprafață. (Kunwar P. S., Amrita M., Sarita S., Water quality assessment and apportionment of pollution sources of Gomti river (India) using multivariate statistical techniques— a case study, Analytica Chimica Acta, vol. 538, pp. 355–374, 2005; Massoud A. M., El-Fadel M. , Scrimshaw D. M., Lester N. J., Factors influencing development of management strategies for the Abou Ali River in Lebanon I: Spatial variation and land use, Science of the Total Environment, vol. 362, pp. 15– 30, 2006;)

Activitatile care produc cele mai mari cantitati de deșeuri si metale sunt cele industriale, mineritul si forajul. Activitatile industriale pot produce in fiecare an aproximativ 400 de milioane de tone de metale grele.

(Clearing the Waters, A focus on water quality solutions, Meena Palaniappan, Peter H. Gleick, Lucy Allen, Michael J. Cohen, Juliet Christian-Smith, Courtney Smith, Editor: Nancy Ross, 2010, United Nations Environment Programme)

Apele naturale, indiferent de originea lor, conțin numeroase impurități, de natură minerală și organică, divolvate sau dispersate, într-o concentrație mai mare sau mai mică, pe care le antrenează în cursul circulației naturale.(Oana Țîrțoacă (Irimia), Mirela Panainte, Gabriel Lazăr, Valentin Nedeff, ,,Potabilizarea apelor. Procedee și tehnici de filtrare’’, Ed. Alma Mater, Bacău, 2014;)

Apa din sursele naturale prezintă astfel diverse aspecte calitative. Pentru stabilirea calității apei trebuie examinate proprietățile sale organoleptice, fizice, chimice, biologice și bacteriologice, pe baza analizelor efectuate pe teren, la locul sursei și în laborator.(Oana Țîrțoacă (Irimia), Mirela Panainte, Gabriel Lazăr, Valentin Nedeff, ,,Potabilizarea apelor. Procedee și tehnici de filtrare’’, Ed. Alma Mater, Bacău, 2014;)

Apele subterane sunt caracterizate, în general, printr-o mineralizare mai ridicată, conținutul în săruri minerale dizolvate fiind peste 400 mg/L și format, în principal, din cloruri și sulfați de sodium, potasiu, calciu și magneziu. Duritatea totală este cuprinsă între 10 ÷ 20 grade germane.(Oana Țîrțoacă (Irimia), Mirela Panainte, Gabriel Lazăr, Valentin Nedeff, ,,Potabilizarea apelor. Procedee și tehnici de filtrare’’, Ed. Alma Mater, Bacău, 2014;)

Concentrația ionilor de hidrogen se situează în jurul valorii neutre, corespunzătoare unui pH = 6,5 ÷ 7,0. Dintre gazele dizolvate predomină dioxidul de carbon liber, conținutul în oxigen fiind foarte scăzut sub 3 mg O2/L.(Băloiu V., Gospodărirea apelor, Ed. Didactică și pedagogic, București, 1971; Oana Țîrțoacă (Irimia), Mirela Panainte, Gabriel Lazăr, Valentin Nedeff, ,,Potabilizarea apelor. Procedee și tehnici de filtrare’’, Ed. Alma Mater, Bacău, 2014;)

În funcție de compoziția mineralogică a zonelor străbătute, unele surse subterane conțin cantități însemnate de fier, mangan, hidrogen sulfurat și sulfuri, compuși ai azotatului [3,6].

Apa subterană conține un număr de ioni principali care formează compuși. Acești ioni sunt de sodiu, potasiu, magneziu, calciu, mangan și fier. Datorită cationilor care se găsesc în apa combinată cu un anion, pot forma compuși de săruri. Principalii anioni sunt: sulfatul, clorura, carbonatul acid și carbonatul.(N.F. Gray, Drinking water quality. Problemes and Solutions, Second edition, 2008, Cambridge Uninersity Press;)

Alte aspecte ale problemei apei se referă la rezervele de apă subterană, care se micșorează, în timp ce consumul depășește rata de refacere a acviferelor sau la poluarea apelor cu deșeuri menajere, ape industriale, ape orășenești, ape rezultate de la diferite combinate agricole.(Oana Țîrțoacă (Irimia), Mirela Panainte, Gabriel Lazăr, Valentin Nedeff, ,,Potabilizarea apelor. Procedee și tehnici de filtrare’’, Ed. Alma Mater, Bacău, 2014; https://ecologii.wikispaces.com/file/view/APE+NATURALE-PROPRIETATI.pdf; accesat la 16/08/2016)

Cu privire la volumul aprovizionării cu apă potabilă, acviferele reprezintă o sursă de apă subterană care nu reprezintă o importanță deosebită față de acviferele neconfigurate. În schimb acestea contribuie cu o cantitate substanțială de apă în scopul aprovizionării, și pot fi principala sursă de apă potabilă la nivel local. Apele subterane din acviferele limitate se caracterizează printr-un nivel scăzut de poluanți, deorece sunt mult mai vechi decât în acviferele neconfigurate.(N.F. Gray, Drinking water quality. Problemes and Solutions, Second edition, 2008, Cambridge Uninersity Press;)

Dacă există o sursă alternativă de apă, acviferele limitate nu sunt utilizate datorită randamentului scăzut din foraje și a problemelor de calitate. (N.F. Gray, Drinking water quality. Problemes and Solutions, Second edition, 2008, Cambridge Uninersity Press;)

În general apele subterane sunt folosite în întreaga lume în scopuri menajere, pentru irigat și în industrie.(C. R. Ramakrishnaiah , C. Sadashivaiah, G. Ranganna, Assessment of Water Quality Index for the Groundwater in Tumkur Taluk, Karnataka State, India, E-Journal of Chemistry, Volume 6(2), 2009, Pages 523-530;)

1.1. Scopul cercetării

Scopul prezentei lucrări de doctorat constă în evaluarea calității apelor subterane și de suprafață din Bazinul Hidrografic Siret aflate în apropierea zonei miniere (Mina de sare Târgu Ocna, județul Bacău) și studierea poluanțiilor proveniți din cadrul exploatărilor.

1.2. Obiectivele cercetării

Astăzi, activitățile care au ca scop extragerea zăcămintelor naturale au un impact tot mai mare asupra apelor (de suprafață și subterane), deoarece acestea se apropie tot mai mult de sursele de apă, respectiv de pânza freatică.

Acest fapt implică efectuarea de cercetări tot mai intense și amănunțite care să scoată în evidență posibilul risc de poluare la care pot fi supuse apele.

Obiectivele cercetării se vor axa pe studierea calității apelor subterane și de suprafață din apropirea minei de sare de la Târgu Ocna, Bacău.

Obiectivele care stau la baza studiului sunt:

Prezentarea unor aspecte teoretice cu privire la activitățile miniere din zona studiată;

Documentarea cu privire la stadiul actual al cercetărilor privind poluarea apelor aflate în apropierea zonelor miniere;

Familiarizarea cu legislația în domeniul activităților miniere;

Stabilirea și delimitarea zonei de studiu;

Prelevarea probelor și realizarea măsurătorilor ex-situ;

Determinarea valorilor indicatorilor fizici din probele de apă de suprafață și apă subterană;

Determinarea concentrațiilor ionilor (, , , , , ) din cadrul probelor de apă subterană și de suprafață pe parcursul a trei perioade de prelevare:

– 05.04.2018

10.05.2018

12.05.2019

Determinarea concentrației de metale grele (Pb, Ni, Fe, Al, Cu, Mn, Zn) din cadrul probelor de apă subterană și de suprafață.

1.3. Planul tezei de doctorat

Prezenta teză este structurată în 6 capitole, conține un număr de…..pagini, ……figuri și …..tabele. În continuare sunt prezentate pe scurt fiecare capitol din cadrul tezei de doctorat.

În cadrul Capitolului 1 sunt prezentate: introducerea cu privire la importanța calității apei, scopul cercetării, obiectivele cercetării și descrierea pe scurt a planului tezei de doctorat.

Capitolul 2 cuprinde stadiul actual cu privire la evaluarea calității apelor de suprafață și subterană aflate în apropierea zonei miniere. În acest capitol mai sunt prezentate sursele și cerintele de apă, impactul activităților miniere asupra apelor și legislația în domeniu cu privire la activitățile miniere.

În Capitolul 3 este prezentată o descriere a zonei studiate ( istoricul zonei, relieful, clima, geologia, hidrologia zonei, resursele de apă), identificarea punctelor de prelevare (delimitarea zonei, prelevarea probelor, determinarea parametrilor fizico-chimici), aparatura utilizată pentru determinarea parametrilor, softurile utilizate în prelucrarea datelor, metodologia de analiză a probelor prelevate.

Capitolul 4 cuprinde rezultatele experimentale obținute privind determinarile metalelor și a valorilor parametrilor fizici ai apei, interpretarea rezultatelor.

Capitolul 5 prezintă elaborarea modelului matematic care cuprinde dezvoltarea acestuia, elaborarea modelelor tip 3D și verificarea modelelor matematice.

Capitolul 6 prezintă concluziile tezei de doctorat privind realizarea obiectivelor, publicarea articolelor și prezentări la conferințe.

Capitolul 7. Bibliografie

2. STADIUL ACTUAL CU PRIVIRE LA EVALUAREA CALITĂȚII APELOR DE SUPRAFAȚĂ ȘI SUBTERANE AFLATE ÎN APROPIEREA ZONEI MINIERE

2.1. Surse de apă(Plan de cercetare)

Procesul de calitate al apei este afectat de temperatură și este puternic legat de climatul caracteristic schimbăriilor la nivel global și de o creștere a temperaturii aerului de suprafață. Studiile arătă că temperatura apei răspunde la creșterea temperaturii aerului, cu o tendință de încălzire. Amestecul de oxigen și substanțele poluante din lacuri și rezervoare este influențată de creșterea rapidă a temperaturilor procesele chimice și biochimice, epuizarea oxigenului dizolvat, și ajung să distrugă stratificarea termică [1].

Calitatea impactului schimbărilor climatice de apă se poate face prin modificarea ciclului hidrologic, deoarece mișcarea de apă este o forță puternică de conducere a modelării calității apei. Schimbările regimurilor hidrologice exercită influențe opuse asupra calității apei. De exemplu, secetele mai frecvente sau evenimentele de debit redus afectează capacitatea de diluție a corpurilor de apă, dar ar putea implica, de asemenea, exportul redus de poluanți din terenurile corpurilor de apă [1].

Utilizarea apei a crescut de șase ori deoarece în timpul secolului trecut, populația lumii sa triplat. Din totalul cantității de apă folosită 70% sunt retragerile de apă la nivel mondial, 20% pentru industrie și de 10% pentru folosul municipal. Utilizarea sporită a apei a ajuns la costuri ridicate de mediu.

În secolul trecut 50% din zonele umede ale lumii au dispărut, 20% dintre peștii de apă dulce sunt pe cale de dispariție sau au dispărut, iar multe dintre cele mai importante acvifere din apele subterane sunt exploatate, iar unele permanent deteriorate de salinizare. Comisia Mondială a Apei în 2000 a estimat că utilizarea apei va crește cu aproximativ 50%, în următorii 30 de ani.

Compoziția relativ rară a apei este deteriorarea continuă a calității apei în majoritatea țărilor în curs de dezvoltare [6].

2.1.1. Surse de apă la nivel global

Cu ajutorul metodelor modern de estimare a cantităților de apă la nivel global s-a constatat că hidrosfera conține 1.386 milioane m3 de apă [5,7].

Cu toate acestea 97% reprezintă apa sărată și doar 3% apă dulce. Cea mai mare parte din apa dulce este sub formă de [3,5]:

– 68,7% gheață și zăpadă;

– 30,1% reprezintă apele subterane;

– 0,9% cantitatea de apă din sol;

– 0,3% râuri și lacuri.

Din cantitatea totală de ape de suprafață, 2% o reprezintă râurile, 11% bălțile și 87% lacurile [3,5].

Un raport recent (2015), estimează că până în 2030 aproximativ jumătate din populația globului se poate confrunta cu un deficit de apă, deoarece cererea de apă ar putea depăși aprovizionarea cu aproximativ 40% [3,5].

În secolul al XXI-lea, deficitul de apă afectează fiecare continent și este considerat unul dintre provocările principale cu care se confruntă multe țări, iar aproape un sfert din populația lumii se confruntă cu insuficiența apei [3,5].

Pe pământ există suficientă apă dulce pentru a alimenta 7 miliarde de oameni, însă este distribuită inegal având un grad ridicat de poluare iar consumul de apă este în continuă creștere, reprezentând de două ori rata de creștere a populației [3,5].

La nivel global interesul asupra reutilizării apei a crescut. În America de Nord 61 km3 (1 km3 este 1 miliard m3) de apă uzată a fost tratată din care 3,8% a fost refolosită. Un raport din 2006 indică un volum de 964 milioane m3/an de apă tratată reutilizată [3,5].

2.1.2. Surse de apă la nivel continental

Continentele cu cele mai mari resurse de apă sunt America de Sud și Asia (26,4%) iar continentele cu resursele cele mai scăzute sunt Europa, Australia, Oceania (5,4%) [5,7,17].

În fiecare an valorile resurselor de apă pot varia cu ±15 – 25% față de valorile medii. Valorile absolute reflect, dar nu într-o foarte mare măsură, disponibilitatea apei pe continente, astfel că acestea diferă de la zonă la zonă și în funcție de numărul de locuitori [5,7].

2.1.3. Surse de apă la nivel national

România dispune de 40,6 km3 resurse de apă dulce, adică un volum de 1765 m3/locuitor. România deține următoarele resurse de apă dulce [5,17]:

– râuri interioare, care reprezintă 42.109 m3/an, din care tehnic utilizabili sunt 25.109 m3/an;

– Dunărea la intrarea pe teritoriul României 170.109 m3/an, jumătate revenind României, din care doar circa 30.109 m3/an sunt tehnic utilizabili;

– ape subterane 11.109 m3/an, din care 6.109 m3/an sunt tehnic utilizabili.

Alte aspecte ale problemei apei se referă la rezervele de apă subterană, care se micșorează, în timp ce consumul depășește rata de refacere a acviferelor sau la poluarea apelor cu deșeuri menajere, ape industriale, ape orășenești, ape rezultate de la diferite combinate agricole [17].

2.2. Caracteristicile apelor naturale provenite din diferite surse(referat 2)

Apele naturale, indiferent de originea lor, conțin numeroase impurități, de natură minerală și organică, divolvate sau dispersate, într-o concentrație mai mare sau mai mică, pe care le antrenează în cursul circulației naturale [6].

Apa din sursele naturale prezintă astfel diverse aspecte calitative. Pentru stabilirea calității apei trebuie examinate proprietățile sale organoleptice, fizice, chimice, biologice și bacteriologice, pe baza analizelor efectuate pe teren, la locul sursei și în laborator [6].

Apele subterane sunt caracterizate, în general, printr-o mineralizare mai ridicată, conținutul în săruri minerale dizolvate fiind peste 400 mg/L și format, în principal, din cloruri și sulfați de sodium, potasiu, calciu și magneziu. Duritatea totală este cuprinsă între 10 ÷ 20 grade germane [6].

Concentrația ionilor de hidrogen se situează în jurul valorii neutre, corespunzătoare unui pH = 6,5 ÷ 7,0. Dintre gazele dizolvate predomină dioxidul de carbon liber, conținutul în oxigen fiind foarte scăzut sub 3 mgO2/L [3,6].

În funcție de compoziția mineralogică a zonelor străbătute, unele surse subterane conțin cantități însemnate de fier, mangan, hidrogen sulfurat și sulfuri, compuși ai azotatului [3,6].

2.2.1. Caracteristicile apelor din râu(referat 1)

Cursurile de apă sunt caracterizate, în general, printr-o mineralizare mai scăzută, suma sărurilor minerale dizolvate fiind sub 400 mg/L. Aceste săruri sunt formate din cloruri și sulfați de sodiu, potasiu, calciu și magneziu. Duritatea totală este, în general, sub 15 grade Germane [11,17].

Concentrația ionilor de hidrogen (pH-ul) se situează în jurul valorii neutre, fiind cu un pH = 6,8 – 7,8. Dintre gazele dizolvate sunt prezente oxigenul dizolvat, cu saturație între 65 – 95% și bioxidul de carbon liber, în general sub 10 mg/L [17].

Caracteristica principală a cursurilor de apă o prezintă încărcarea variabilă cu materii în suspensie și substanțe organice, încărcare care variază în funcție de condițiile meteorologice și climatice. Aprecierea abundenței în suspensii se realizează prin măsurarea gradului de turbiditate, caracteristică deosebit de importantă din punct de vedere tehnologic [10,17].

2.2.2. Caracteristicile apelor din lacuri(referat 1)

Lacurile, formate, în general, prin bararea naturală sau artificială a unui curs de apă, prezintă modificări ale indicatorilor de calitate comparativ cu efluentul principal, datorită stagnării apei un anumit timp în lac, insolației puternice și fenomenelor de stratificare (vara și iarna) și destratificare (primavara și toamna), termică și minerală. Stagnarea apei în lac conduce la o decantare naturală a materiilor în suspensie, apa lacurilor fiind mai limpede și mai puțin sensibilă la condițiile meteorologice. Stratificarea termică, combinată la lacurile adânci și cu o stratificare minerală, conduce, în perioada de vară și toamnă, la excluderea aproape completă a circulației apei pe verticală. Acest lucru atrage după sine scăderea concentrației oxigenului dizolvat în zona de fund și apariția proceselor de oxidare anaerobă, având drept efect creșterea conținutului în substanțe organice, în săruri de azot și fosfor și, uneori, apariția hidrogenului sulfurat la fundul lacului [17].

Apa lacurilor se caracterizează, în general, printr-un conținut mai ridicat în substanțe organice, nutrienți și biomasa planctonică, care pot avea repercursiuni și asupra unor indicatori organoleptici și fizici cum ar fi gustul, mirosul, culoarea, turbiditatea și pH-ul [11,17].

Din punct de vedere al tratării apei, acumulările de apă au un efect favorabil asupra calității apei prin reducerea conținutului de suspensii, asigurarea unei temperaturi scăzute și constante și eliminarea pericolului de îngheț. De multe ori apar și influențe defavorabile, dintre care se pot enumera: dezvoltări masive de biomasă, apariția colorației apei, îmbogățire în substanțe natural [11,17].

2.2.3. Caracteristicile apelor din surse subterane (referat 1)

Apele subterane sunt caracterizate, în general, printr-o mineralizare mai ridicată, conținutul în săruri minerale dizolvate fiind peste 400 mg/L și format, în principal, din cloruri și sulfați de sodium, potasiu, calciu și magneziu. Duritatea totală este cuprinsă între 10 ÷ 20 grade germane [11].

Concentrația ionilor de hidrogen se situează în jurul valorii neutre, corespunzătoare unui pH = 6,5 ÷ 7,0. Dintre gazele dizolvate predomină dioxidul de carbon liber, conținutul în oxigen fiind foarte scăzut sub 3 mgO2/L [3,11].

În funcție de compoziția mineralogică a zonelor străbătute, unele surse subterane conțin cantități însemnate de fier, mangan, hidrogen sulfurat și sulfuri, compuși ai azotatului [3,11].

Apa subterană conține un număr de ioni principali care formează compuși. Acești ioni sunt de sodiu, potasiu, magneziu, calciu, mangan și fier. Datorită cationilor care se găsesc în apa combinată cu un anion, pot forma compuși de săruri. Principalii anioni sunt: sulfatul, clorura, carbonatul acid și carbonatul. Marea majoritate a acviferelor din Marea Britanie conțin apă dură [5]. (referat 2)

România dispune de 40,6 km3 resurse de apă dulce, adică un volum de 1765 m3/locuitor. România deține următoarele resurse de apă dulce [6,60]:

– râuri interioare, care reprezintă 42.109 m3/an, din care tehnic utilizabili sunt 25.109 m3/an;

– Dunărea la intrarea pe teritoriul României 170.109 m3/an, jumătate revenind României, din care doar circa 30.109 m3/an sunt tehnic utilizabili;

– ape subterane 11.109 m3/an, din care 6.109 m3/an sunt tehnic utilizabili.

Alte aspecte ale problemei apei se referă la rezervele de apă subterană, care se micșorează, în timp ce consumul depășește rata de refacere a acviferelor sau la poluarea apelor cu deșeuri menajere, ape industriale, ape orășenești, ape rezultate de la diferite combinate agricole [6, 60].

Duritatea totală este formată din duritatea carbonată datorită prezenței calciului, carbonatului și a bicarbonatului de magneziu. În schimb duritatea necarbonată este formată de alte săruri cum ar fi de calciu și magneziu [5].

O dată cu creșterea adâncimii de poziționare a apelor subterane, calitatea totală de cationi și anioni prezenți crește datorită perioade mai lungi pentru dizolvarea ionilor în apele subterane [5].

Calitatea apelor subterane depinde de o serie de factori [5]:

– natura apelor subterane existente;

– natura rocilor care cuprind stratul acvifer;

– natura apei de ploaie;

– natura solului prin care apa trebuie să se infiltreze.

Cu privire la volumul aprovizionării cu apă, acviferele reprezintă o sursă de apă subterană care nu reprezintă o importanță deosebită față de acviferele neconfigurate. În schimb acestea contribuie cu o cantitate substanțială de apă în scopul aprovizionării, și pot fi principala sursă de apă potabilă la nivel local. Apele subterane din acviferele limitate se caracterizează printr-un nivel scăzut de poluanți, deorece sunt mult mai vechi decât în acviferele neconfigurate [5].

Dacă există o sursă alternativă de apă, acviferele limitate nu sunt utilizate datorită randamentului scăzut din foraje și a problemelor de calitate [5].

În general apele subterane sunt folosite în întreaga lume în scopuri menajere, pentru irigat și în industrie [4].

Din punct de vedere economic apa subterană este mult mai ieftină decât apa de suprafață deorece nu este necesară construirea unor rezervoare sau conducte lungi. Apa subterană este de obicei de bună calitate, fără suspensii solide (cu excepția unor zone limitate unde a fost afectată de poluare), fără bacterii și alți agenți patogeni [5].

De exemplu, în Marea Britanie un sfert din aprovizionarea cu apă provine din resursele de apă subterană. În alte țări dependența de apă subterană este mult mai mare (tab. 1) [5].

Tabelul 1

Procentul apei potabile provenite din resursele de apă subterană în diferite țări din Europa [5].

Apele subterane nu au scopul doar de a fi captate pentru aprovizionare. Acestea au o contribuție semnificativă pentru aprovizionarea prin deversare în râu, fie ca flux de bază, fie ca izvor. În funcție de înălțimea apei din acvifer, deversarea apelor subterane în râuri poate fi permanentă sau sezonieră [10]. (referat 1)

În ultimii 30 de ani, în regiunile sudice ale Angliei captarea apelor subterane a crescut. Nivelul apei din fântăni în anumite zone, ajunge să scadă an de an. Datorită alimentării cu apă atât pentru băut cât și pentru agricultură și industrie, multe fluxuri de calcar seacă. Datorită lipsei apei, în trecut companiile de apă au dorit să mențină o cerere de apă din ce în ce mai mică prin raționalizarea apei subterane. Agenția de mediu din Anglia în 2003 a primit acordul pentru noi competențe de gestionare mai durabilă a abstractizărilor din toate resursele de apă [10].

Calitatea apei care poate proveni din surse de apă subterană, este importantă pentru cei care se aprovizionează prin intermediul forajelor sau fântânilor [10].

2.3. Cerinte de apă(plan de cercetare)

Prescripțiile generale privind metodologia de stabilire a cantităților de apă potabilă pentru localitățile urbane și rurale sunt cuprinse în SR 1343/1-1989 și STAS 1343/2-1989 pentru determinarea cantităților de apă de alimentare pentru unități industriale [5,14,15].

Necesarul de apă este cantitatea de apă solicitată la locul de consum de o anumită folosință. Debitul necesarului de apă conține atât cantitatea de apă care se consumă și nu mai revine în rețeaua de canalizare, cât și cantitatea de apă care se restitue după ce este utilizată [5].

Debitul specific reprezintă necesarul de apă pentru o zi raportat la unitatea de folosință [5].

Cerința de apă reprezintă cantitatea de apă care trebuie asigurată în diversele secțiuni de calcul din schema de alimentare cu apă și în principal la sursă pentru a furniza necesarul de apă solicitat la locul de consum [5].

Cerințele de apă ale centrelor populate se pot grupa în următoarele categorii [5]:

– cerințe gospodărești ale populației;

– apă pentru băut;

– apă pentru prepararea hranei;

– apă pentru igienă;

– apă menținerea curățeniei locuinței;

– cerințe publice;

– apa distribuită în clădiri publice;

– apă pentru întreținerea și exploatarea sistemului de canalizare;

– apă pentru stropitul spațiilor verzi;

– cerințe ale industriei locale;

– cerințe de combatere a incendiilor;

– cerințe tehnologice de apă ale sistemelui de alimentare cu apă;

– pierderile de apă.

Cerințele de apă ale industriilor se pot grupa în următoarele categorii [5]:

– cerințe de producție cu caracter tehnologic;

– cerințe igienico-sanitare ale salariaților;

– cerințe social-gospodărești ale întreprinderii;

– cerințe de combatere a incendiilor;

– cerințe tehnologice de apă ale sistemului de alimentare cu apă;

– pierderi de apă.

2.4. Riscurile privind activitățile miniere asupra calității apelor(referat 2)

2.4.1. Activitățile miniere

De-a lungul timpului industria minieră sa dezvoltat prin operațiuni de extracție mai complexe, în schimb cauzele de bază ale poluării rămân neschimbate și pot avea un impact asupra mediului care poate fi major. Impactul produs de industria minieră asupra mediului poate varia în funție de tipul și extinderea surselor miniere, metodele de exploatare pentru extracția zăcămintelor, controlul adecvat al poluării și de asemenea de gestionarea deșeurilor și recuperarea lor corespunzătoare [2,9].

Industria minieră a cunoscut mari schimbări în întreaga lume în ultimele două decenii. Datorită acestor schimbări a avut loc un proces de închidere a multor mine în Europa de Vest dar și de Est [49].

În țările candidate la aderarea la Uniunea Europeană, activitatea minieră va înceta datorită utilajelor depășite, a conținuturilor sărace ale unor zăcăminte sau din cauza protecției mediului [49].

În Asia se manifestă o tendință opusă celei din Europa. În Africa și America de Sud, producția minieră continuă să înregistreze creșteri remarcabile, în timp ce în Australia și America de Nord nivelurile sunt aproximativ constante [49].

Țările cu o industrie minieră importantă sunt: Rusia, SUA, China, Canada, Africa de Sud, India, Brazilia, Mexic, Chile și Australia [44].

În România din punct de vedere geografic, zăcămintele sunt răspăndite pe întreg teritoriu țării, cele de minereuri fiind întălnite în zonele montane, iar cele de cărbune și substanțe nemetalice în zone de deal și în depresiuni intramontane. Înainte de 1990, mineritul din România se practica în 41 bazine miniere localizate pe teritoriul a 23 de județe ale țării [50].

România deține o rețea destul de deasă de râuri, care izvorăsc din munții din apropierea zăcămintelor, dar debitul lor este mic și lungimea este relativ redusă. Apa acestor râuri este folosită în procesele de producție ale industriei miniere [49].

România are numeroase zăcăminte minerale utile. Activitatea minieră a ajuns într-un declin care se înscrie în declinul economic general înregistrat după 1989 anul [49].

Activitatea minieră conduce la modificarea parametrilor de stare a apelor astfel [7]:

– prin afectarea stratelor acvifere;

– prin afectarea apelor de suprafață direct sau indirect;

– modificarea calității apelor de suprafață;

– calitatea apelor subterane.

Din cauza diferitelor efecte negative asupra mediului, activitățile miniere produc degradări ale terenurilor, dezechilibre hidrodinamice ale apelor subterane și influențează negativ flora și fauna din zonă [7].

Condițiile specifice de zăcământ influențează mediul înconjurător după cum urmează [51]:

– degradarea unor mari suprafețe de teren pentru activitatea de exploatare, haldere și depozitarea substanțelor minerale utile;

– producerea unor mari și variate cantități de reziduuri poluante cu nocivități diferite, ca urmare a diversității zăcămintelor exploatate;

– eliminarea de noxe cu influențe negative asupra atmosferei, florei și faunei din zonă;

– poluarea chimică a solului, care poate afecta pentru mulți ani proprietățile fertile ale acestuia;

– poluarea cursurilor de apă din regiunea exploatărilor miniere, cu o gravitate deosebită din cauza debitului mic a lungimii reduse a râurilor, care fac ineficientă diluarea nocivităților și regenerarea naturală a apelor;

Exploatările miniere subterane, au un impact puternic și de multe ori defavorabil asupra zonei unde își desfășoară activitatea unitatea de exploatare [51].

2.4.2. Minele de sare(plan de cercetare)

În perioada dintre cele doua războaie mondiale, numărul unităților în funcțiune a fost redus prin închiderea salinelor Ocna Sibiului, Turda și Costuiu deoarece cheltuielile de întretinere deveniseră prea mari. În salinele care au rămas în funcțiune, au fost aplicate metode moderne de lucru și înlocuirea procedurilor vechi de tăiere manuala a sării, la folosirea tehnologiilor de abataj cu explozivi și tăiere mecanizată cu ajutorul havezelor. Datorită acestor schimbări, în anul 1938 sa ajuns la o producere de peste 350000 tone/an sare [26].

După cel de-Al Doilea Război Mondial, au permis introducerea unor tehnologii moderne de producție, de încărcare și transport [26].

Producția de sare solidă din România, la sfărșitul secolului al XX-lea, era de 2 milioane tone/an [26].

În România minele de sare se prezintă sub formă de [26]:

– masive, Ocnele Mari și Tg. Ocna;

– strate, Ocna Dej;

– stălpi, Praid;

– lentile de mari dimensiuni, Slănic Prahova și Cacica.

Pe la sfârșitul secolului al XVII-lea a apărut în Bucovina (domeniul Solca), exploatarea sării în soluție, prin evaporarea saramurii din izvoarele sărate ale acestei regiuni. Mai tărziu începe exploatarea sării în soluție în bazine și apoi prin sonde la Ocna Mureș. La Tg. Ocna și Ocnele Mari, în perioada 1959-1960, au fost puse în exploatare noi cîmpuri de sonde [26].

În țara noastră, primele exploatări de sare au fost cele ,,la zi’’, adică sub cerul liber. Exploatările la zi erau practicate în deschiderile naturale ale minelor și în zonele unde minele de sare erau situate la o adâncime mică față de suprafața terenului [26].

Din cauza surpărilor și alunecărilor de teren, asemenea exploatări nu se mai practică [26].

Exploatările de sare ,,la zi’’ erau sub forma unor micro-cariere cu o formă circulară în amfiteatru și cu adâncimi relativ mici de pâna la 35-40 m [26].

Din cauza climei, micro-carierele din masivele de sare erau inundate și, ca urmare, se opreau și începeau altele noi. După o perioada de timp, exploatările de sare au început să fie făcute în subteran [26].

Metodele de exploatare a sării au fost dezvoltate, adaptându-se la condițiile locale din regiunea Carpaților, și astfel a luat naștere ,,Metoda de exploatare cu camera în forma de clopot’’. Pentru ca apa să nu pătrundă în interiorul exploatării, puturile se căptușeau cu piei de bivol, de jur împrejur. Apele colectate din aceste galerii erau scoase sau pompate și dirijate în afara incintei salinei [26].

Datorită inconvenientelor exploatărilor ,,la zi’’ în cariere și a celor subterane, a fost găsită o nouă metodă, care este o perfecționare a metodei sub formă de clopot, și anume ,,Metoda de exploatare cu pilier central și camere trapezoidale [26].

Această metodă a fost posibilă să se aplice datorită grosimi mari a zăcâmintelor de sare, întrucât nu se reușea decât exploatarea a două etaje s-a trecut treptat la introducerea ei [26].

În Europa Centrala, respectiv Germania, Austria si Polonia, a avut loc introducerea unei alte metode de exploatare, și anume ,,Metoda de exploatare cu

camere mici și pilieri lungi’’ de profil dreptunghiular. În prezent, în țara noastră

metoda se aplică la Salina Praid [26].

Primele metode de exploatare a sării sub formă de saramură au fost acelea ale dezvoltării statice. Această metodă a fost folosită în țara noastră din anul 1896 la salina Ocna Mureș. Metoda de exploatare a sării în soluție a fost cea cu puțuri, iar ulterior s-a aplicat metoda prin inundare a lucrărilor miniere. Apa folosită în cazul aplicării medodei cu puțuri era luată din drenul subteran care înconjoară masivul de sare. Apa necesară pentru metoda exploatării prin intermediul lucrărilor vechi, era pompată din Mureș. Cele două metode prezentau dezavantajul că nu permiteau controlul asupra dezvoltării și circulației apelor în subteran [26].

Datorită acestui dezavantaj, s-au introdus metode noi de exploatare și anume ,, Metoda de exploatare cu dizolvare în bazine prismatice’’ și ,,Metoda de exploatare cu dizolvare în bazine tronconice’’. La rândul lor și aceste metode prezintă anumite dezavantaje și au fost înlocuite prin metodele de exploatare prin dizolvare cinetică ce se realizează cu ajutorul sondelor. În țara noastră aceasta metoda a fost introdusă în 1949 la salina Ocna Mureș [26].

În România sonde active subterane pentru extracția sării sunt numai la mina Cacica. Deținem cinci mine de sare gema de unde se extrage sarea prin sonde [26].

2.5. Legislația în domeniu cu privire la activitățile miniere(referat 2)

2.5.1. Legislația în cadrul UE privind sectorul minier

Cu privire la sectorul minier în cadrul Uniunii Europene există legislații cu privire la diferite sectoare ale economiei (tab. 2), dar care pot fi aplicate și sectorului minier.

Tabelul 2

Legislația UE relevantă privind sectorul minier[34-39].

2.5.2. Legislația națională privind sectorul minier

În României, sectorul minier suferă diferite modificări cu privire la structura de proprietate, sistemul legislativ și asupra obiectivelor sociale și comerciale [15-33].

Tabelul 3

Legislația națională privind sectorul minier[15-33].

3. PROIECTAREA ȘI REALIZAREA BAZEI TEHNICE DE CERCETARE CU PRIVIRE LA EVALUAREA CALITĂȚII APELOR DE SUPRAFAȚĂ ȘI SUBTERANE AFLATE ÎN APROPIEREA ZONEI MINIERE

3.1. Exploatările miniere din zona Tg. Ocna (referat 2)

Exploatarea sării din cadrul minei de la Tg. Ocna între anii 1870 – 1941 s-a realizat manual descendent în patru camere trapezoidale dispuse în jurul unui pilier central. Montarea liniilor de cale ferată îngustă s-a realizat în anul 1931, unde sarea era încărcată în vagoane de către muncitori cu lopata și transportată până la puțul de extracție. Pe parcursul aceluiași an (1931) se trece la sistemul de lucru cu o singură treaptă, unde se forau găuri [10].

Odată cu exploatarea minei vechi (Moldova Veche) s-a deschis o nouă salină în anul 1936 (Moldova Nouă), unde metoda de exploatare a sării se desfășura în patru camere mari trapezoidale dispuse în jurul unui pilier central. Exploatarea sării din cadrul minei Moldova Nouă s-a realizat între anii 1936 – 1968. Sarea era încărcată în vagonete iar extracția acesteia se realiza prin puțul de extracție care era prevăzut cu trei compartimente [10].

În perioada anilor 1967 – 1970, odată cu deschiderea Minei Pilot a fost aplicată pentru prima dată în România metoda camere mici și pilieri pătrați, având ca scop extragerea sării. De asemenea în cadrul minei Pilot a fost amenajată prima bază de turism în perioada anilor 1974 – 2005 [10].

Lucrările privind deschiderea minei Trotuș au avut loc în anul 1966. Metoda de exploatare a sării în cadrul acestei mine este cea în formă de clopot (figura 1). După patru ani ( anul 1970) de la începerea lucrărilor a fost inaugurată mina Trotuș[10].

Fig. 1. Metoda de exploatare a sării în formă de clopot [10].

Pentru a eficientiza transportul sării, în anul 1982 în cadrul galeriei ,,Unirea’’ s-a introdus transportul cu bandă. Trei ani mai tărziu (în anul 1985), s-a folosit releul de benzi transportoare [10].

În prezent activitățile de turism din cadrul minei Trotuș sunt situate la etajul IX, iar explatarea sării este realizată în orizonturile X și XI [10].

3.1.1. Așezare geografică(referat 3)

Orașul Târgu Ocna este situat în SV județului Bacău, într-o zonă depresionară, la contactul dintre mulți și dealuri, pe cursul mijlociu al râului Trotuș [3].

Orașul are coordonate geografice de 26˚37'12'' longitudine estică și 46˚16'48'' latitudine nordică și se găsește la o altitudine de 263 m [3].

Altitudinea minimă, de 238 m, se întălnește în partea de E a orașului, în lunca Trotușului, iar cea maximă, de 320 m, la poalele Muntelui Măgura, către valea Slănicului [3].

3.1.2. Geologie

De al V către E se succed unitatea flișului carpatic și zona neogenă subcarpatică, culoarul Trotușului și Vâlcica delimitând cele două unități, fiecare ocupând can jumătate din teritoriul orașului [3].

Zăcâmintele de sare au fost tectonizate și laminate sub greutatea pânzei de Kliwa și se află sub formă de lentilă în depozitele de gresii și marno-argile [3].

Masivul de sare de pe pârâul Vâlcica, i se asociază și săruri de potasiu în zona Gălean [3].

Complexitatea geologică a zonei se regăsește și în mare diversitate a resurselor subsolului [3].

3.1.3. Resursele solului

Contactul dintre flișul carpatic și formațiunile subcarpatice, se caracterizează printr-o diversitate de resurse ale subsolului: sare gemă și săruri de potasiu, petrol, izvoare minerale, materiale de construcție [3].

Cele mai importante resurse ale zonei sunt cele de sare gemă reprezentate prin două masive de sare separate de cursul Trotușului [3].

Masivul de sare Târgu Ocna (Vâlcele) se extinde pe direcția NS pe circa 1km și pe direcția EV pe circa 600 m având în partea centrală o grosime de 350 m. Volumul rezervoarelor de sare este de circa 188 milione tone cu un conținut de 97,89% NaCl [3].

La sud de Trotuș se continuă cu masivul de sare Gura Slănicului care conține o lamă de sare de dimensiuni mult mai mari. Volumul rezervelor este de circa 493 milione tone sare, cu un conținut mediu de 83,4% NaCl și 12,6% insolubil [3].

Deși se mai găsesc în regiune și alte masive de sare: Moinești, Sărata, Oituz, masivul de sare de la Târgu Ocna se detașează față de celelalte din punct de vedere a calității și a posibilității de exploatare [3].

Legat de formațiunile salifere sunt și numeroase izvoare cu ape mineralizate din parcul ,,Măgura'' și izvoare sărate din Gălean [3].

Pe teritoriul orașului mai întâlnim și alte tipuri de izvoare: unul feruginos lângă Mosoare, altul sulfuros lângă Vâlcele sau naturale lângă Tisești [3].

Zăcămintele de săruri de potasiu au fost identificate și exploatate o scurtă perioadă de timp în Gălean [3].

3.1.4. Hidrologia râurilor și lacurilor

Râul Trotuș traversează orașul pe o distanță de 7 km, de la V la E. După ieșirea din defileul de la Cireșoaia, Trotușul primește ca afluenți pârâul Slănic, pe dreapta, și pârâul Vălcica, pe stânga [3].

Deși Slănicul nu are un debit multianual prea mare, la confluența cu Trotușul a format un întins con de depunere, pe care este situat cartierul Gura Slănicului [3].

Afluenții de pe stânga, Vâlcica și Găleanu, au debite foarte mici, cursurile acestora secând în anii secetoși [3].

În anul 1978, aproape de confluența Slănicului cu Trotușul, în urma unor procese de sufoziune, s-a format un lac cu o suprafață de 500 m2 și o adâncime de 57 m. Astăzi, acest lac nu mai exista fiind umplut cu aluviunile pârâului Slănic. A apărut în schimb, în 1986, un nou lac, în marginea de E a parcului ,,Măgura'', cunoscut sub numele de ,,Lacul fără fund'' (numit de localnici ,,Groapa Burlacu'') [3].

Aceste procese de sufoziune au fost puse pe seama activității sondelor de saramură sau a existenței unor vechi ocne [3].

Ele au produs o puternică degradare a mediului înconjurător și de aceea se impune măsuri energice pentru conservarea și reabilitarea acestei zone [3].

3.2. Exploatările perimetrului Fețele Târgului (de la salina)

Din punct de vedere administrative, zacamantul este situată în perimetrul orașului Târgu Ocna, județul Bacău, pe cursul inferior al pârâului Vâlcica. Relieful predominant al perimetrului reprezintă o zonă de tranziție între culmile muntoase ale Carpaților situate la vest și zonele joase situate la est.

Înălțimile absolute ale reliefului ating pe alocuri înălțimi de cca. 1000 m, frecvent situându-se însă între 400 si 800 m. Relieful prezintă atât trăsături ale peisajului de munte, cât și ale peisajului de câmpie.

Poziția geografică a perimetrului, la baza versantului estic al Carpaților Orientali, în zona Subcarpaților Moldovenești, influențează în mare măsură elementele climatice ale zonei și regimului acestora. Zăcământul de la Târgu Ocna se prezintă sub formă de lama de rabotaj.

Rețeaua hidrografică are un caracter convergent, fiind în totalitate tributară râului Trotuș. Principalii afluenți ai râului Trotuș, pe raza orașului Târgu Ocna, sunt pârâurile: Slănic, Vâlcele, Cărbunarului, Prislop.

3.2.1. Apele de suprafață

Apele de suprafață temporare

Acestea sunt alimentate direct de precipitațiile atmosferice sau izvoare temporare. Drenarea acestor ape de pe suprafața perimetrului zăcământului se realizează prin:

scurgerea de pe versanți pe suprafața terenului pârâului Trifu, Grebeș, Valea Sărată, contribuiind la marimea debitelor acestora și determinând viiturile de pe ele;

majoritatea izvoarelor de pe masiv sunt alimentate din complexul superior de ape freatice, fiind influențată de precipitațiile atmosferice, din care cauză debitele izvoarelor reflectă mai mult sau mai puțin, regimul precipitațiilor atmosferice. Astfel, în perioadele cu precipitații abundente apar numeroase izvoare care dispar pe măsură ce se instalează perioada secetoasă;

în zonele endoreice apărute în urma prăbușirilor ocnelor vechi, apa pătrunde direct sau prin infiltrarea în subteran și se acumulează în golurile subterane;

apele de suprafață alimentează acumulările de ape numite ,,lacuri’’ formate în depresiunile situate deasupra unor ocne vechi în curs de prăbușire, prăbușite sau aflate într-un stadiu avansat de decolmatare.

Apele de suprafață permanente

Sunt reprezentate prin izvoare, pârâurile Trifu, Grebleș, Valea Sărată și ,,lacuri’’ situate în depresiunile ocnelor vechi (Ocna Surpată, Ocna cu Brad).

Izvoarele permanente sunt considerate, acele izvoare din zonă care după o vară și o toamnă secetoasă aveau debite măsurabile. Singurul izvor cu apă sărată a fost întâlnit în depresiunea antropică, din care s-a îndepărtat pământul pentru rambleerea Ocnelor Unite.

Pârâurile sunt alimentate în cea mai mare parte din precipitațiile atmosferice și numai în mica parte din izvoare. Din această cauză debitele lor sunt strâns legate de precipitațiile atmosferice căzute. În perioadele secetoase debitele lor se pierd în depunerile aluvionare de pe fundul văilor.

Lacurile în cuvetele formate pe locul ocnelor surpate și colmatate au fost întâlnite acumulări de ape stragnante, cu adâncimi mici, până la 0,5 m.

Alimentate exclusive din precipitațiile atmosferice ele se păstrează ca urmare a impermeabilizării cuvetei cu material argilos.

3.2.2. Apele subterane

În timpul execuției forajelor hidrogeologice, au fost observate infiltrări slabe numai la trei foraje. Infiltrațiile de apă au apărut la adâncimi diferite, nivelul apei ridicându-se aproximativ cu 3 m.

Volumul redus și circulația lentă a apelor subterane în acoperișul zăcământului a fost evidențiată și prin utilizarea trasorilor radioactivi. Viteza de curgere foarte redusă confirmă mișcarea foarte lentă a apelor freatice și lipsa unui orizont continuu de ape freatice în perimetru.

Apa subterană care circulă pe direcții foarte diferite poate fi drenată de depresiuni și zonele erodate sau alunecări și dirijată spre zona vechilor exploatări.

În zon Ocniței așa zisele ,,fântâni’’ nu sunt altceva decât puțuri de vizitare ale unui sistem de drenaj subteran. Aceste ,,fântâni’’ și în perioadele secetoase păstrează apa. Prin acumularea apei și reținerea ei în timp îndelungat, favorizează infiltrațiile lente.

3.2.2 Înfiltrațiile în subteran a apelor de suprafață

Apele de mină provenite din infiltrații și condens, sunt colectate în bazine de colectare sau jompuri amenajate în subteran, de unde sunt evacuate mecanic sau gravitațional după cum urmează:

• Bazinele de colectare sau jompurile de colectare a apelor de mină, sunt:

– camerele mari exploatate din mina Moldova Veche unde sunt colectate principalele volume de apă din infiltrații din zona de nord vest a perimetrului care cuprinde și zona Ocnelor Vechi (Ocnița, Ocnele Unite, Ocna cu Brad, Ocna Tâlharilor, Ocna Cantemir, Ocna Surpată, etc), precum și apele refulate de stația de pompare de la etajul IV;

– jompul puțului de aeraj de la cota +276 m, cu o capacitate de 28 m3, unde sunt colectate apele infiltrate prin puțul de aeraj și zona adiacentă;

– bazin de colectare a apelor lângă joncțiunea planelor înclinate 507 cu 508 la nivelul etajului IV, care primește infiltrațiile colectate la etajul III și în jompul puțului de aeraj și condensurile produse în rețeaua de lucrări miniere din amonte.

• Evacuarea apelor colectate se efectuează prin pompare sau gravitațional în mod direct sau în releu, după cum urmează:

– de la jompul puțului de aeraj, apele preluate și acumulate sunt evacuate gravitațional prin conductă de 2” prin planul înclinat 501, lucrările de circulație de la orizontul I și prin planul înclinat 502, la stația de evacuare a condensului orizontul IV, cota 211,20 m;

– de la stația de evacuare a apelor de condens de la orizontul IV, apele acumulate sunt evacuate la camerele minei Moldova Veche;

– de la stația de evacuare mina Moldova Veche prin stația de pompare, apele acumulate sunt pompate până la Câmpul de sonde Gura Slănic.

Cantitățile de ape evacuate din mina Moldova Veche la Secția Sare Soluție Gura Slănic perioada 2009 – 2015, variază între 4911-13297 m3/an.

Pentru anul 2016 a fost măsurată cantitatea de 11440 m3. Pentru anul 2017 a fost măsurată cantitatea de 10620 m3. Pentru anul 2018 a fost măsurată cantitatea de 5400 m3. Pentru anul 2019 a fost măsurată cantitatea de 9000 m3.

Întreaga cantitate după utilizarea și de la ștrandul cu apă sărată a fost trimisă la Secția Sare în sSoluție.

Apele colectate de la nivelul etajului III (perdeaua de captare) au un debit mediu cuprins între 8 și 13 l/h cu concentrație de 312 g/l. Saramura este colectată la nivelul orizontului IV și trimisă la Secția Sonde Sare în Soluție.

Datorită “exploatărilor istorice” în formă de clopot precum și fenomenelor de tasare a terenului, la suprafața zăcământului Fețele Târgului s-au format zone depresionare în care, temporar, se acumulează apele din precipitații. Suprafața zăcământului este traversată, de la est la vest, de pâraiele Trifu și Grebleș precum și de cursuri mici de ape care în perioadele ploioase formează făgașe.

Golurile formate la suprafață prin prăbușirea ocnelor vechi sunt adevărate bazine colectoare ale apelor provenite din precipitații care pot migra pe spinarea sării și pot ajunge în lucrările miniere.

Bălțile formate la suprafața zăcământului Fețele Târgului sunt drenate periodic pentru a evita infiltrarea apelor pe spinarea sării. În perioadele cu precipitații abundente precum și în perioada topirii zăpezilor s-au identificat la suprafața terenului zone depresionare de dimensiuni variabile, cu băltiri de ape. Datorită faptului că adâncimea acestor bălți nu permite întotdeauna drenarea integrală a apelor, în unele dintre acestea s-a dezvoltat și o vegetație specifică.

Apele meteorice precum și apele provenite din pânza freatică pătrund prin pâlniile ocnelor vechi / surpate în mina Moldova Veche și se acumulează pe vatra acesteia.

Poziția în spațiu a ocnelor vechi și surpările de proporții din zona acestora, grosimea copertei sterile, configurația spinării sării, alcătuirea litologică corelată cu evoluția exploatării la nivelul etajelor superioare/închise, sunt elementele esențiale care au generat, în trimestrul I 1999, apariția unor infiltrații de apă identificate la extremitatea sud-estică a orizontului III și la nivelul etajelor IV – VIII în mina Trotuș.

Datorită traseului parcurs din momentul infiltrării în subteran, a parcursului pe spinarea sării și infiltrării prin fisuri către etajele închise, apele de infiltrație colectate la etajul III prezintă o concentrație de 312 g/l NaCl.

În urma analizării configurației terenului și identificării acumulărilor de apă la suprafața acestuia precum și identificării în subteran a zonelor cu infiltrații, Sucursala Târgu Ocna a elaborat în anul 1999 „Informarea asupra fenomenului de infiltrație a apei apărute le nivelul orizontului III, mina Trotuș – zăcământul Fețele Târgului – Târgu Ocna”.

La data respectivă s-au luat și se respectă următoarele măsuri de protecție:

– stoparea infiltrațiilor de la suprafață prin: drenarea acumulărilor de ape de la suprafață, întreținere și curățarea rigolelor de scurgere a apelor;

1. captarea și evacuarea apelor infiltrate prin:

– realizarea copertinei pentru colectarea infiltrațiilor de ape, de la orizontul III – mina Trotuș, drenarea în jompul de la orizontul IV și pomparea acestora la Secția Sonde Sare în Soluție;

– apele de infiltrație colectate în jompul puțului de aeraj precum și apelor provenite din condens sunt colectate în jompurile de la orizonturile II, III și IV, drenate și pompate în mina Moldova Veche;

– apele de infiltrație colectate și drenate în mina Moldova Veche, sunt trimise prin conducta colectoare cu ajutorul stației de pompare aferentă la Secția „Sare Soluție” unde sunt introduse în circuitul tehnologic.

Cantitatea totală de apă evacuată la Secția „Sare soluție” în perioada anilor 2009 – 2015, a fost de 55.631 m3.

În perioada anilor 2016 – 2019, cantitatea de apă evacuată la Secția „Sare Soluție” a fost de 36.460 m3. Rezultă că în perioada anilor 2009 – 2019 s-a evacuat o cantitatea de 92.091 m3.

2. monitorizarea infiltrațiilor prin: instituirea, începând cu data de 07.01.2000 a „Registrului de evidență infiltrații ape în orizontul III mina Trotuș” în care s-au consemnat date referitoare la debitele și concentrațiile probelor de saramură din infiltrații, recoltate săptămânal din zona copertinei de la orizontul III. Registrul se păstrează la sectorul „Sare gemă”, recoltarea probelor se realizează de șeful depozitului de materiale explozive, iar analizele de salinitate se efectuează în cadrul laboratorului sucursalei.

3. măsuri cu caracter general: sunt cele prevăzute în programele anuale de exploatare – sare gemă.

3.3. Exploatările perimetrului Gura Slănic (Secția Sare Soluție) (date salina)

Zăcământul de sare gemă Gura Slănic este situate în zona sud-vestică a orașului Târgu Ocna, la sud de confluența pârâului Slănic cu râul Trotuș.

Din punct de vedere geographic, regiunea Târgu Ocna este situată în depresiunea Dărmănești din zona subcarpatică a Moldovei. Relieful este accidentat, având înălțimi cuprinse între 400 si 600 m.

Rețeaua hidrografică are character convergent, fiind tributară răului Trotuș. Principalii afluenți ai râului Trotuș în zona orașului Târgu Ocna sunt pârâurile Slănic, Vâlcele, Cărbunarului și Prislop.

Exploatarea zăcământului se face prin sonde amplasate la suprafață. Principalul beneficiar al saramurii extrase este S.C. Chimcomplex S.A. Borzești.

Condițiile geologico-tehnice ale zăcământului de sare gemă Gura Slănic au determinat exploatarea acestuia prin dizolvare cinetică în sonde. Tehnologia de exploatare a sării geme prin dizolvare cinetică în sonde cuprinde următoarele faze:

amplasarea și forajul sondelor;

pregătirea sondelor pentru exploatare (amorsarea sondelor);

exploatarea sondelor:

metoda de exploatare cu doua coloane mobile;

metoda de exploatare cu o singura coloana mobile (sau coloană de exploatare fixă).

Câmpul de sonde a fost dat în exploatare în anul 1960 când a intrat în producție sonda 254, apoi 255, fiind adoptată metoda ridicărilor continui.

3.4. Alimentarea cu apă potabilă, tehnologică și sisteme de epurare/pre-epurare (date salina)

3.4.1 Alimentarea cu apă potabilă

Fețele Târgului

Alimentarea cu apă în scop potabil, igienico-sanitar și pentru rețeaua de hidranți este realizată din rețeaua de alimentare cu apă a orașului Târgu Ocna, aparținând S.C. CRAB S.A. Secția Târgu Ocna, pe bază de contract. Instalația de captare este realizată printr-un branșament la rețeaua de apă potabilă a orașului Târgu Ocna la conducta PVC Dn 150 mm.

Gura Slănic

Alimentarea cu apă în scop potabil, igienoco-sanitar este realizată din rețeaua de alimentare cu apă a orașului Târgu Ocna, aparținând S.C. CRAB S.A. Secția Târgu Ocna, în baza unui contract.. Instalația de captare este realizată printr-un branșament la rețeaua de apă potabilă a orașului Târgu Ocna la conducta PVC Dn 80 mm.

3.4.2. Alimentarea cu apă în scop tehnologic

Gura Slănic

Alimentarea cu apă în scop tehnologic pentru Gura Slănic cuprinde două surse:

sursa principal unde apa tehnologică (apa folosită pentru procesul tehnologic de dizolvare a sării în sonde) este pusă la dispoziție de S.C. Chimcomplex S.A. Borzești prin conducta OL Dn 1000 mm – conductă ce traversează câmpul de sonde Gura Slănic (conductă ce aparține de Termoelectrica Borzești). Apa pusă la dispoziție de S.C. Chimcomplex S.A. este folosită pentru diluarea saramurii returnate în rezervoarele de depozitare aflate pe amplasamentul Secției Sare Soluție. Instalația de captare a apei este realizată prin branșament la conducta OL dn 1000 mm.

sursa de rezervă unde captarea de suprafață se face din râul Trotuș prin intermediul unei prize amenajate în malul drept al râului. Priza de mal este amplasată la 300 m amonte de confluența râului Slănic cu râul Trotuș și este alcătuită dintr-un prag de fund cu scop de a menține nivelul și două stăvilare de reținere cu regrare manual și este prevăzut cu grătar metallic vertical cu posibilitatea de curățare manual.

3.4.3. Sisteme de epurare/pre-epurare

Încadrarea în normele de calitate impuse de legislația în vigoare, pentru deversarea apelor uzate menajere, reprezintă o cerință imperativă.

Salina nu este dotată cu stație de epurare, dar deține pe amplasament următoarele sisteme de pre-epurare a apei uzate menajere pentru a nu periclita buna funcționare a sistemului de canalizare orașenesc:

în zona parcării auto și a garajului, este prevăzut un decantor format din separator și denisipator;

în zona căntarului auto, este prevăzut cu un decantor format din separator și denisipator cu două compartimente având un volum de V = 10 mc.

3.5. Identificarea punctelor de prelevare

Studiul cu privire la ,,Evaluarea activităților miniere asupra calității apelor’’, se va axa asupra Minei de sare Tg. Ocna (sare gemă și sare soluție).

Cu privire la Mina de sare din Tg. Ocna, probele de apă vor fi colectate din patru surse de apă de suprafață și anume din amonte și aval din cadrul pârâului Slănic (fig. 2), râului Trotuș (fig. 2), pârâului Vălcele (fig. 2) și de la Groapa Burlacu (fig. 2) formată în urma surpării terenului. Probele din cadrul apei subterană vor fi colectate din sondelor de foraj (fig. 2) și din făntânile din apropierea zonei miniere (fig. 2).

În continuare se va realiza o prezentare a mine de sare pentru a evidenția dacă are un impact asupra calitatii apei. În urma documentării se va realiza o bază de date cu privire la analizele din ultimii cinci ani din cadrul studiului de caz. După colectarea datelor și analizele probelor se va estima cantitatea de metale din probele de apă pentru a evidenție impactul acestora asupra apei.

Fig. 2. Amplasarea punctelor de monitorizare a apei.

3.5.1. Prelevarea probelor de apă

În prezentul studiu probele de apă au fost colectate din apropierea Minei de sare din Târgu Ocna, din patru surse de apă de suprafață (figura 2) și anume din amonte și aval din cadrul pârâului Slănic, râului Trotuș, pârâului Vălcele și de la ,,lacul’’ Groapa Burlacu formată în urma surpării terenului. Probele din cadrul apei subterane (figura 2) au fost colectate din sondelor de foraj și din fântânile din apropierea zonei miniere. Probele de apă au fost colectate în recipiente de polietilen tereftalat (PET) de 500 ml. Înainte de prelevare toate recipientele de PET au fost clătite cu probele de apă distilată.

Pentru identificarea probelor prelevate, etichetarea acestora a fost realizată astfel: cu privire la probele colectate din apa de suprafață acestea au fost notate cu RSU (Pârâul Slănic Amonte), RSD (Pârâul Slănic Aval), RTU (Râul Trotuș Amonte), RTD (Râul Trotuș Aval), RVU (Pârâul Vâlcele Amonte), RVD (Pârâul Vâlcele Aval) și LB (Lacul Burlacu).

În cea ce privesc probele din cadrul apei subterane acestea au fost cu DF16 (sonda de foraj 16), DF17 (sonda de foraj 16) și F (fântană).

Au fost colectate 10 probe de apă din surse de apă de subterană și cea de suprafață. Parametrii măsurați au fost în număr de 26 și anume: pH-ul, turbiditatea, conductivitatea electrică, oxigenul dizolvat și temperatura, calciu, magneziu, alcalinitatea, cloruri, nitrați, sulfați, bicarbonați, sodiu, reziduu filtrabil, substanțe extractibile, Pb, Ni, Cu, Fe, Mn, Zn, Cr, Mg, SO4, Al, NO2, NO3 si NH4.

Analizele au fost realizate în Laboratorul de Cercetări Hidrogeologice al Departamentului DIATI al Politehnici din Torino, în cadrul laboratorului de analiză a apei din Universitatea ,,Vasile Alecsandri'' din Bacău si Laboratorului Regional de Calitatea Apei – Bacău, România (Administratia Bazinala de Apă Siret).

3.5.1.1. Analiza apei de suprafață(referat 3)

Pentru monitorizarea apei de suprafață au fost localizate câte 2 puncte de prelevare aapei din cadrul pârâului Slănic, râului Trotuș și pârâul Vălcica. Prelevarea probelor s-a realizat în amonte și aval de câmpul de sonde pentru pârâul Slănic (fig. 2), amonte și aval de confluența cu pârâul Slănic pentru râul Trotuș (fig. 2) și amonte și aval de mina de sare pentru pârâul Vălcica (fig. 2).

În cea ce privește Groapa Burcalu (lac format în urma exploatărilor miniere), prelevarea probelor a fost realizată în patru puncte din cadrul acesteia. Probele colectate au fost amestecate și au fost transformate într-o singură probă.

Indicatorii de calitate ai apei analizați pentru probele recoltate din apa de suprafață provenită din pârâul Slănic, râul Trotuș, pârâul Vălcica și Groapa Burlacu au fost: pH-ul, turbiditatea, conductivitatea, oxigenul dizolvat, temperatura, cloruri, sulfați, calciu, sodiu, reziduu filtrabil, substanțe extractibile, Pb, Ni, Cu, Fe, Mn, Zn, Cr, Mg, SO4, Al, K, NO2, NO3 si NH4.

În cadrul celor trei puncte de monitorizare, metalele analizate în cadrul laboratorului de analiză a apei din Universitatea ,,Vasile Alecsandri'' din Bacău sunt: Pb, Ni, Cu, Fe, Mn, Zn, Cr, Mg, SO4, Al, K, NO2, NO3 si NH4.

Analizele cu privire la pH, cloruri, sulfați, calciu, sodiu, reziduu filtrabil și substanțe extractibile pentru apele de suprafață au fost realizate doar pentru pârâul Slănic și râul Trotuș pe o durată de 7 ani (din anul 2013 – până în anul 2019). Prelevarea probelor și monitorizarea indicatorilor de calitate au fost realizate de cel puțin trei ori pe an, în diferite perioade ale anului. Toți parametrii au fost determinați în cadrul Laboratorului Regional de Calitatea Apei – Bacău, România (Administratia Bazinala de Apa Siret), în funție de Standardele ISO.

Determinarea calciului, magneziului, alcalinității, cloruri, nitrați, sulfați și bicarbonați au fost realizate în cadrul laboratorului de cercetare hidrogeologă din cadrul departamentului DIATI, aparținând Politehnici din Torino, Italia.

Pentru determinarea indicatorilor de calitate în cadrul laboratorului s-au utilizat: Metoda Mohr, Metoda titrimetrică cu EDTA, Metodele de determinare prin spectofotometrie atomică și Metoda gavrimetrică.

3.5.1.2. Analiza apei subterane

În zona de interes, stratul freatic dispune de un potențial de debitare scăzut, respectiv 8 – 29 mc/24h pentru denivelări între 0,65 – 2,00 m, nivelul hidrostatic situându-se la adâncimea de 0,20 – 0,35 m [8].

Cercetările hidrologice au arătat că în cadrul formațiunii cu sare și în complexul marnogrezos din culcușul acesteia, nu sunt strate acvifere. În acoperișul formațiunii cu sare au fost interceptate orizonturi agvifere în stratele de gresii și în brecia sării, cât și în depozitele aluvionare ape pârâului Slănic. În baza depozitelor deluviale, care acoperă versanții, ce fac trecerea de la zona colinară la sensul aluvionar, sunt acumulate orizonturi freatice care în general au apă sărată [8].

În urma cercetărilor, caracteristicile perimetrului zăcământului Gura Slănic sunt [8]:

– grosimea formațiunilor acoperișul sării este cuprinsă îmtre 5 – 400 m;

– litologia copertei sterile este reprezentată printr-un strat de pietriș și bolovani foarte permeabili, iar în adâncime printr-un complex argilo-marnos-breos cu permeabilitate scăzută, care protejează masivul de sare;

– adâncimea la care se situează apele subterane provine din precipitații și din infiltrații pe versant, care sunt în general mici de 1-2 m, dar pot ajunge până la 12-13 m.

Cu privire la monitorizarea apei subterane au fost identificate câte 4 puncte de prelevare a apei din cadrul a trei foraje de hidroobservație (figura 4): F11 = 256,96 mdMN, F16 = 258,80 mdMN, F17 = 259,90 mdMN [8].

În cea ce privește al 4 punct (fig. 2), prelevarea a fost realizată din cadrul unei fântâni. De menționat este faptul că, este singura fântână găsită deoarece apa din zona respectivă conține cantități ridicate de sare. Sursa de alimentarea cu apă potabilă pentru comunitate este S.C. CRAB S.A. Bacău [8].

Procedurile de analiză, indicatorii, metalele și perioada de analiză a clorurilor, sulfaților, calciul, sodiul, reziduul filtrabil și substanțele extractibile pentru apa subterană sunt aceleași ca și la apa de suprafață.

Indicatorii de calitate ai apei pentru probele recoltate din apa subterană provenită din cele trei foraje și din fântână sunt: pH-ul, turbiditatea, conductivitatea, oxigenul dizolvat, temperatura, cloruri, sulfați, calciu, sodiu, reziduu filtrabil și substanțele extractibile.

Metalele (Pb, Ni, Cu, Fe, Mn, Zn, Cr, Mg, SO4, Al, K, NO2, NO3 si NH4) au fost analizate pentru toate punctele de colectare a apei subterane și au fost analizate în cadrul laboratorului de analiză a apei din Universitatea ,,Vasile Alecsandri'' din Bacău.

De asemenea analizele cu privire la pH, cloruri, sulfați, calciu, sodiu, reziduu filtrabil și substante extractibile pentru apele subterane au fost realizate doar pentru cele trei foraje pe o durată de 7 ani (din anul 2013 – până în anul 2019). Prelevarea probelor și monitorizarea indicatorilor de calitate au fost realizate de cel puțin trei ori pe an, în diferite perioade ale anului. Toți parametrii au fost determinați în cadrul Laboratorului Regional de Calitatea Apei – Bacău, România (Administratia Bazinală de Apă Siret), în funție de Standardele ISO.

Determinarea calciului, magneziului, alcalinității, cloruri, nitrați, sulfați și bicarbonați au fost realizate în cadrul laboratorului de cercetare hidrogeologică din cadrul departamentului DIATI, aparținând Politehnici din Torino, Italia.

Pentru determinarea indicatorilor de calitate în cadrul laboratorului s-au utilizat: Metoda Mohr, Metoda titrimetrică cu EDTA, Metodele de determinare prin spectofotometrie atomică și Metoda gavrimetrică.

3.6. Aparatura utilizată pentru determinarea parametrilor fizico-chimici

Pentru analiza cantității metalelor din probele de apă din cadrul zonelor studiate, sunt necesare următoarele echipamente de laborator.

3.6.1. pH-metrul WTW model ProfiLine 3210

Concentrația ionilor de hidrogen evidențiază caracterul acid sau bazic al apei. Când ionii de hidrogen sunt dominanți, pH-ul este mai mic de 7 și reacția apei este acidă. Dacă ionii de oxid predomină, pH-ul este mai mare de 7, iar reacția apei este alcalină (bazică). Când pH-ul este 7, apa este neutră. Apele natural au pH-ul cuprins între 6 – 8,5 [29,30].

Concentrația ionilor de hidrogen se determină prin diverse metode [29,30]:

– cu hârtie indicatoare;

– analize chimice;

– metoda electrochimică.

Cunoașterea valorii pH-ului este necesară pentru aprecierea însușirilor agresive și corozive ale apei [20,30].

Aparatul 3210 WTW (fig. 3) poate fi folosit atât în laborator cât și în cadrul măsurătorilor ex-situ. Acest aparat poate efectua măsurători rapide și viabile [20].

Fig. 3.pH-metru WTW 3210.

3.6.2. Turbidimetru TURB 430 WTW

Turbiditatea este un indice important al proceselor fizico – chimice și biologice din apele natural, al desfășurării procesului de purificare a apelor și permite aprecierea caracteristicilor de potabilitate. Turbilitatea apei se exprimă în grade [7].

La apele curgătoare turbiditatea reprezintă cantitatea de aluviuni în suspensie exintentă într-un volum de apă și se determină prin analiza probelor de apă. Aprecierea turbidității se poate realiza și prin comparații cu soluții etalon, în scara silicei. Astfel de determinări pot fi făcute cu ajutorul dispozitivelor automate și al celulelor fotoelectrice [29,30].

Apele subterane sunt, în general limpezi, în timp ce apele curgătoare au un grad de turbiditate mai ridicat, datorită mișcării turbulente ce antrenează particule de diferite dimensiuni [30].

Cu ajutorul turbidimetrului portabil TURB 430 (fig. 4) se pot determina atât în laborator cât și în teren turbiditatea apei potabile, uzate, subterane, de supratață și apa din puțuri [21].

Fig. 4.Turbidimetrul TURB 430 WTW.

3.6.3. Conductometru Cond 3210 WTW

Prin măsurarea conductibilității electrice a apei (fig. 5) se poate aprecia, cu suficientă precizie, conținutul apei în substanțe minerale și mineralizarea totală [9].

Conductibilitatea specifică crește progresiv, în raport cu creșterea concentrației în substanțe dizolvate, fiind influențată de natura substanțelor dizolvate și de concentrația ionică a soluției [9].

Produsul conductibilității electrice cu un factor stabilit în mod empiric indică conținutul total de substanțe dizolvate în apă [9].

Fig. 5.Conductometru Cond 3210 WTW.

3.6.4. Spectofotometru NOVA 60A

Spectofotometrul NOVA 60A (fig. 6) este utilizat pentru analizarea substanțelor în apă și soluții apoase folosind celule rotunde sau celule rectangulare. Acesta poate fi folosit atât pentru apele de suprafață, apele subterane cât și pentru apele uzate. Aparatul deține peste 120 de kituri de testare și conține o gamă largă de mărurători [22, 23].

Fig.6. Spectofotometru NOVA 60A

3.6.5. Spectrofotometru AA-6800

Spectrofotometrul AA-6800 (fig. 7) cu absorbție atomică poate îndeplini mai multe sarcini și anume de la analiza de rutină până la cercetare și dezvoltare. Cu ajutorul spectrofotometrului AA-6800 se pot face analize în domeniul mediului (apa din ocean, râuri, ape subterane, ape reziduale, nămoluri, suspensii, metale) și în domeniul medical și farmaceutic [24].

Fig. 7.Spectrofotometru AA-6800 cu absorbție atomică [24].

3.6.6. Metrohm 809 Titrando

Metrohm 809 (fig. 8) a fost dezvoltat pentru cerințele exacte de titrare și este capabil de a efectua toate tipurile de titrare comune. Acesta poate fi folosit fie independente, fie integrate într-o rețea de bază [25,26].

Fig. 8.Metrohm 809 Titrando [26].

3.6.7. Spectofotometru DR 3900 HACH LANGE

Dispozitivul DR 3900 (fig. 9) este un spectrofotometru VIS cu un interval de lungime de undă de 320 până la 1100 nm. Spectrofotometrul conține un set de programe de aplicații și acceptă mai multe limbi.

Spectrofotometrul DR 3900 conține următoarele programe și tipuri de operare:

programe stocate;

programe cod de bare;

programe utilizator;

favorite;

lungimi de undă simple;

lungimi de undă multiple;

scanare lungime de undă;

curbă de timp.

Spectrofotometrul DR 3900 oferă citiri digitale în unități de concentrație directă, absorbție sau transmitanță procentuală. La selectarea unei metode generate de utilizator sau programate, meniurile și indicațiile de pe ecran îndrumă utilizatorul pe parcursul testului.

Acest sistem de meniu poate genera si rapoarte, evaluări statistice ale curbelor de calibrare generate și poate raporta verificările de diagnosticare ale instrumentului. (Manual utilizare Spectrofotometru DR 3900 HACH LARGE)

Fig. 9. Spectrofotometrul DR 3900

3.7. Softuri folosite pentru prelucrarea datelor

3.7.1. Soft-ul Table Curve 3D

Soft-ul TableCurve 3D este primul și singurul program care combină un instalator puternic de suprafață și cu o abilitatea de a găsi ecuația ideală pentru a descrie datele empirice tridimensionale [27].

Fig. 10.Interpretare grafică în soft-ul TableCurve 3D [27].

Acest soft oferă atât oamenilor de știință cât și inginerilor posibilitatea de a găsi diferite modele ideale (fig. 10, 11) pentru cele mai complexe date, inclusiv ecuații care nu ar fi putut fi luate în considerare. Soft-ul poate oferi o gamă largă de modele lineare și neliniare pentru orice aplicație [27]:

• funcții polinomiale și raționale;

• funcții logaritmice și exponențiale;

• funcții de vârf neliniare;

• funcții de tranziție neliniare;

• ecuații exponențiale neliniar și de putere;

• funcții definite de utilizator (până la 15).

Fig. 11.Interpretare grafică în soft-ul TableCurve 3D [27].

Fig. 12. Interpretare grafică în soft-ul TableCurve 3D [27].

În cadrul programului pot fi introduse până la 15 ecuații (fig. 12) definite de utilizator și pot fi clasificate împreună cu ecuațiile încorporate. Aceste ecuați pot conține funcții speciale, convergența seriilor și afirmațiile condiționale, diferențierea, integrarea și constrângerile parametrilor. Soft-ul TableCurve 3D poate oferi utilizatorului opțiunea de ajustare grafică a parametrilor de ecuație pentru a asigura convergența pentru potrivirea modelelor care sunt definite [27].

3.7.2. OriginPro

OriginPro este un soft de analiză a datelor, prezentarea rezultatelor și personalizarea datelor de import, analiză, grafică și raportare a datelor (fig. 13) [19].

Fig.13. Caracteristicile softu-lui OriginPro [19].

Acest soft oferă instrumente și capacități suplimentare de analiză în diferite domenii cum ar fi [19]:

analiză de vârf;

statistici;

prelucrarea semnalelor;

amenajarea suprafeței 3D;

prelucrarea imaginilor.

3.8. Metoda de analiză a probelor de apă

3.8.1. Metodade lucru pentru determinarea pH-ului

Determinarea pH-ului se poate realiza cu ajutorul benzilor de testare din hârtie și cu ajutorul electrozilor. Electrozii pot fi de sticlă, de referinșă sau electrozi combinați [10].

Materiale și reactivi

Pentru determinarea pH-ului sunt necesare următoarele materiale și reactivi [10]:

pH-metru;

electrod de sticlă și electrod de referință;

echipament de măsurare a temperaturii;

amestecător sau agitator;

flacoane de preparare;

apă distilată;

soluții tampon;

electroliți pentru umplerea electrozilor de referință;

soluție de clorură de potasiu.

Modul de lucru

După prepararea soluțiilor tampon de etalonare și alegerea electrodului de pH pentru măsurare (care poate fi electrodul de sticlă, electrodul de referință sau electrodul combinat), se reglează dispozitivele. După pregătirea procedurii de determinare electrodul este spălat cu apă distilată și clătit cu apă din cadrul probei de analizat [10].

Valoarea pH-ului se poate citi direct de pe echipamentul de măsurare prin introducerea electrodului în proba de analiză. De preferat este indicat ca determinarea pH-ului să se facă direct din flaconul de prelevare [10].

3.8.2. Metoda de lucru pentru determinarea turbidității

Un parametru important al calității apei este turbiditatea care este măsurată în unități nefelometrice de turbiditate (NTU) sau în unități de turbiditate Jackson (JTU) [1, 21].

Turbiditatea ridicată poate fi dată și de prezența agenților patogeni în apă care pot produce un efect negativ asupra diferitelor metode de utilizare a apei. Măsurarea turbidității de preferat se face la fața locului deoarece valoarea se poate schimba în timpul transportului sau a depozitării probei [21].

În cadrul laboratorului determinarea cantitativă a turbidității se realizează după cum urmează [11]:

aparatul se calibrarează folosind soluțiile standard;

proba de analizat este introdusă într-o cuvă curată având grijă să nu se formeze bule de aer;

exteriorul recipientului unde se află proba de analizat se șterge pentru a elimina eventualele urme lăsate;

cuva este introdusă în turbidimetru cu semnul indicat aflat pe capac spre ecran;

după apăsarea butonului READ se citește valoarea turbidității.

3.8.3. Metoda de lucru pentru determinarea conductivității electrice (proceduri Nedeff)

Determinarea conductivității electrice se poate realiza direct cu ajutorul instrumentului WTW 3210. Conductivitatea electrică reprezintă măsura curentului condus de ionii prezenți în apă și depinde de:

-concentrația ionilor;

– natura ionilor;

– temperatura soluției;

– vâscozitatea soluției.

În cadrul laboratorului, determinarea conductivității electrice se realizează după cum urmează:

– se conectează la aparat electrodul specific;

– în cazul în care este necesar alegerea parametrul de măsurat se selectează tasta <M>;

– se calibrează aparatul;

– se introduce electrodul în proba de măsurat și se începe măsurarea efectivă a parametrului;

– după stabilizarea valorii se apasă pasta <STO> pentru a salva valorile măsurate.

3.8.4. Metoda de lucru pentru determinarea indicatorilor cu ajutorul fotometrului NOVA 60 (proceduri Nedeff)

Dispozitivul NOVA 60 este utilizat pentru determinarea calității apei atât în laborator cât și în teren.

Pentru determinarea concentrațiilor probelor care urmează să fie analizate se vor urmării următorii pași:

se deschide carcasa pentru a porni aparatul;

se pregătește proba pentru analizat introducând în fiecare kit cantitatea necesara de probă recoltată și de indicator analizat;

se introduce cuva rotundă cu cod de bare în compartimentul de masurare până face click sau se introduce autoselectorul în compartimentul rotund și cuva dreptunghiulară în compartimentul de măsurare dreptunghiulară;

se aliniază semnul liniar de pe cuvă cu cel de pe fotometru și se afișează mesajul ,,măsoară’’;

aparatul citește codul de bare al cuvei rotunde și se selectează automat metoda corespunzătoare.

după aproximativ 2 secunde sunt afișate valorile măsurate.

3.8.5. Metoda de lucru pentru determinarea indicatorilor cu ajutorul Spectofotometru DR 3900 HACH LANGE (Manual utilizare Spectrofotometru DR 3900 HACH LARGE)

Determinarea calității apei în cadrul laboratorului cu ajutorul Spectofotometru DR 3900 HACH LANGE se poate realiza după cum urmează:

apăsați POWER pentru a porni instrumentul;

– se pregătește testul pentru coduri de bare în conformitate cu specificațiile procesului

– închideți testul cu dopul de cauciuc;

– curățați bine exteriorul testului;

– introduce testul în compartimentul pentru cuvetă;

– asigurați-vă că este selectat intervalul de măsurare corect;

– atunci când testul codat este plasat în compartimentul său programul de citire corespunzător este activat automat în meniul principal;

– în caz contrar, se apăsă pe Programe cod de bare din meniul principal și se introduce un test martor (în funcție de specificațiile procesului) în compartimentul pentru cuvetă;

– citirea începe automat și vor fi afișate rezultatele.

3.8.6. Metoda de lucru pentru determinarea indicatorilor cu ajutorul Metrohm 809 Titrando

(Peter A. Bruttel, Nadine Seifert, Analysis of water samples and water constituents with Metrohm instruments, Printed in Switzerland by Metrohm Ltd., CH-9101 Herisau, 8.038.5003 – 2007-06)

Determinarea indicatorilor cu ajutorul Metrohm 809 Titrando este de o importanță deosebită pentru evaluarea calității apei potabile sau minerale.

Probele trebuie să fie filtrate având suporturi de filtru de unică folosință cu o dimensiune a porilor de 0,45 μm sau mai puțin. Probele pot fi filtrate automat aplicând ultrafiltrare. La concentrații mai mari poate fi necesară diluarea probelor.

În cazul probelor de apă care conțin o proporție mare de substanțe organice, se recomandă sa fie aplică dializa ca etapă de preparare a probelor care poate fi complet automatizată.

Metrohm oferă sisteme IC complet automatizate care realizează ultrafiltrare in linie, dializă in linie și, de asemenea, diluție în linie. Sistemele MISP (Metrohm Inline Sample Preparation) simplifică și îmbunătățesc pregătirea eșantionului în mod semnificativ.

Când intervalul de concentrație este de la 10 ppb la 100 ppm, în mod normal, se injectează o probă de 20 … 100 μL. Dacă limite de detectare sunt mai mici, volumul eșantionului trebuie să crească semnificativ.

Preconcentrarea eșantionului este o metodă simplă pentru reducerea limitei de detecție cu mai multe ordine de mărime. Bucla de probă este înlocuită cu o coloană de preconcentrare. Un volum de eșantion crescut (de exemplu 10 ml), este trecut peste coloana de preconcentrare, care conține în esență același material ca și coloana de separare. Acest lucru asigură că toți anionii conținuți în soluția de probă de analizat sunt păstrați din nou pe coloană și sunt preconcentrați. Ionii analitici preconcentrați sunt apoi aduși în coloana de separare prin contracurentul care curge eluent.

Cuantificarea se realizează cu ajutorul unei calibrări externe în domeniul de concentrație în cauză. O calibrare în cinci puncte este recomandată pentru determinarea anionilor cu supresie chimică.

3.8.7. Metoda de lucru pentru determinarea indicatorilor cu ajutorul Spectrofotometru AA-6800

http://photos.labwrench.com/equipmentManuals/9378-3557.pdf

O singură tavă de probă este utilizată atât pentru analiza flăcării, cât și pentru cuptor. Tava pentru eșantionul de flacără devine o tavă pentru eșantionul cuptorului, întorcând pur și simplu tava cu mostrele în sus. O parte pentru cuptor, cealaltă parte pentru flacără.

Dispozitivul automat se plasează în partea din stânga a instrumentului pentru a minimiza spațiul liniar al băncii.

Dintr-o soluție standard, o curbă de calibrare în mai multe puncte este generată automat injectând diferite volume în cuptor sau amestecând automat standardul cu un diluant, apoi injectând eșantionul în cuptor. Modul de amestecare automată permite o gamă largă de calibrare de lucru dintr-o singură soluție stoc. Portul de amestecare este utilizat pentru a se amesteca complet toate soluțiile înainte de injectare.

Diluarea automată, condițiile de amestecare pentru adăugarea reactivului sunt setate pe CRT. Probe, diluantul, reactivul și modificatorul de matrice pot fi specificate după cum se dorește.

Înainte de atomizarea eșantioanelor, concentrația probei poate fi crescută prin introducerea repetată a eșantionului cu cicluri de uscare / cenușare înainte de a atomiza în cele din urmă proba concentrată.

Pentru analize la nivel ultra-scăzut, sunt posibile până la 20 de cicluri de concentrare a probelor.

Tuburile de grafit pot fi acoperite cu reactiv prin injectarea și uscarea reactivului înainte de injectarea probei.

Dacă rezultatul măsurat depășește intervalul curbei de calibrare, software-ul calculează automat factorul de diluare corespunzător și execută reanalizarea, astfel încât valoarea măsurată să fie la mijlocul punctuluicurbei de calibrare.

În plus față de vârful de eșantion de teflon utilizat pentru analiza cuptorului de grafit, pot fi utilizate vârfuri de pipetă de 200 μL facilitând întreținerea și minimizând costurile de funcționare ale probelor de analiză care pot contamina ușor vârful.

4. REZULTATE ȘI DISCUȚII EXPERIMENTALE OBȚINUTE

4.1. Rezultate obținute în urma analizării apei determinate de Sucursala Națională a Sării S.A. Sucursala Salina Tg. Ocna

Studiul a fost realizat pe o durată de 7 ani (din anul 2013 – până în anul 2019). Prelevarea probelor și monitorizarea indicatorilor de calitate au fost realizate de cel puțin trei ori pe an, în diferite perioade ale anului. Toți parametrii au fost determinați în cadrul Laboratorului Regional de Calitatea Apei – Bacău, România, în funție de Standardele ISO.

4.1.1 Rezultatele monitorizări indicatorilor pentru pârâul Slănic

În anul 2013 au fost efectuate trei prelevări pentru determinarea indicatorilor de calitate, în diferite anotimpuri ale anului din cadrul pârâului Slănic (fig.14.).

Fig. 14. Valorile indicatorilor analizați pentru anul 2013.

În urma măsurătorilor efectuate, rezultatele au arătat că valoarea cea mai ridicată în cele trei perioade ale anului 2013 pentrul pârâul Slănic (fig.14.) cu privire la indicatorii analizați este rezuduul filtrabil în aval. Cantitate de cloruri în cele trei perioade este mai mare în aval, iar în amonte în luna august cantitatea de sodiu este mai ridicată.

Fig.15. Valorile indicatorilor analizați pentru anul 2014.

În perioada anului 2014, cantitatea de sodiu monitorizata din prima perioada a anului (această period fiind 5 – 7.03.2014), este mai mare în amonte. Ca și în anul precedent, în cadrul pârâului Slănic cantitatea de reziduu filtrabil este mai mare în aval față de secția Sare Soluție.

Fig.16. Valorile indicatorilor Fig.17.valorile indicatorilor

analizați în anul 2015 analizați în anul 2016

Pentru anul 2015 și anul 2016, s-a realizat o singura prelevare din cadrul pârâului Slănic. Rezultatele monitorizării indicatorilor de calitate pentrul anul 2015 și 2016, indică faptul că prezența reziduului filtrabil în apă este mai mare în aval, urmată de cloruri pentrul anul 2015 (fig.16.), iar în cadrul anului 2016 prezența sodiului este mai mare în aval (fig.17.).

Fig.18. Valorile indicatorilor analizați pentru anul 2017.

Cu privire la anul 2017, în perioada 27.11.-04.12.2017, determinarea sulfaților și a calciului nu au fost determinați (fig.18.), iar valoarea substanțelor extractibile este mai mică decât limita de cuantificare a metodei sau de aplicabilitate a standardului.

Fig.19. Valorile indicatorilor analizați pentru anul 2018.

În decursul anului 2018 au fost efectuate doua prelevari pentru a monitoriza indicatorii de calitate ai apei. În a doua perioada (13-16.11.2018) determinarea cantității de sulfați și calciu nu au fost analizate.

Valorile substanțelor extractibile pentru ambele perioade a anului sunt mai mici decât limita de cuantificare a metodei sau de aplicabilitate a standardului.

Cele mai ridicate valori de cloruri și de reziduu filtrabil au fost înregistrate în a doua perioadă de monitorizare a anului.

Fig.20. Valorile indicatorilor analizați pentru anul 2019.

În anul 2019, rezultatele înregistrate indică aproximativ aceleași valori ca în anul 2018. Determinarea sulfațiilor și calciului în a doua perioadă de monitorizare a anului 2019 nu au fost efectuate. Valoarea substanțelor extractibile a înregistrat o cantitate mai mică decât limita de cuantificare a metodei sau de aplicare a standardului.

Cele mai ridicate valori se înregistrează în aval pentru ambele perioade, excepție facând cantitatea de calciu din prima perioada a anului 2019 (29.05-06.06.2019).

Fig.21. Valorile pH-ului pentru anii 2013-2019 pentru pârâul Slănic.

Cea mai mare valoare a pH-ului cu privire la pârâul Slănic în amonte este în anul 2018 în perioada 13-16.11.2018 și în anul 2013 ( pH 8,1 pentru anul 2013 și anul 2018 cu un pH de 8), iar în aval valoarea cea mai ridicata a pH-ului este în anul 2018 (13-16.11.2018).

4.1.2. Rezultatele monitorizări indicatorilor pentru râul Trotuș

Din cadrul râului Trotuș pentru anul 2013 (fig.22.) au fost prelevate probele în aceeași perioadă ca și pentru pârâul Slănic.

Fig.22. Valorile indicatorilor analizați pentru anul 2013.

Pentru râul Trotuș în perioada 9-14.04.2013, cantitățile de cloruri, sulfați, calciu, sodiu și a substanțelor extractibile, sunt mai mici în amonte față de celelalte perioade ale anului. Concentrația cea mai ridicată în aval pentru toate cele trei perioade este cea a substanțelor extractibile.

Fig.23. Valorile indicatorilor analizați pentru anul 2014.

Din cadrul măsurătorile efectuate asupra indicatorilor de calitate ai apei în anul 2014 (fig.23), în cadrul râului Trotuș în cele trei perioade de monitorizare, rezultă că valorile cele mai mari se găsesc în aval fată de mina de sare.

Fig.24. Valorile indicatorilor Fig.25. Valorile indicatorilor

analizați în 2015. analizați în 2016.

Măsurătorile efectuale în anul 2015 indică faptul că, cantitatea de cloruri aflată în râul Trotuș este mai mare (fig.24) în aval față de anul 2016 unde este mai mare în amonte (fig.25). În cea ce privește prezența reziduului filtrabil în apă, în anul 2015 cantitatea este mai mare în aval față de anul 2016, unde cantitatea reziduului filtrabil este mai mare în amonte.

Fig.26. Valorile indicatorilor analizați în anul 2017.

Pentru anul 2017, în perioada 27.11.-04.12.2017 (Fig.26.), măsurătorile cu privire la sulfați și calciu nu au fost efectuate, iar în cazul substanțeler extractibile valoarea determinate este mai mică decât limita de cuantificare a metodei sau de aplicabilitate a standardului. În cea ce privește perioada 6-16.06.2017 (Fig.26.), valorile cele mai ridicate pentru indicatori analizați în râul Trotuș s-au înregistrat în amonte excepție facând cantitatea se sulfați.

Fig.27. Valorile indicatorilor analizați în anul 2018.

Fig.28. Valorile indicatorilor analizați în anul 2019.

Pentru anul 2018 și anul 2019, din cadrul râului Trotus indicatorii au fost analizați în doua perioade. În urma analizelor realizate rezultă că, reziduul filtrabil este mai mare în amonte pentru anul 2018 și în prima perioada a anului 2019. În a doua perioada a anului 2019, valoarea reziduului filtrabil este mai ridicată în aval.

Atât în anul 2018 cât și în anul 2019 pentru a doua perioadă de monitorizare sulfații și calciul nu au fost determinați, iar valoarea substanțelor extractibile este mai mică decât limita de cuantificare a metodei sau de aplicabilitate a standardului. Pentru prima perioadă a anului 2018, cantitatea de sulfați a înregistrat valoarea zero în urma analizelor realizate.

Fig.29. Valorile pH-ului pentru anii 2013-2019 pentru Râul Trotuș

Cele mai mari valori ale pH-ului pentru râul Trotuș se găsesc în anul 2013 și în anul 2018 în amonte, iar în aval valoarea cea mai ridicată a pH-ului este înregistrată în anul 2014 și în anul 2018.

4.1.3. Rezultatele monitorizări indicatorilor pentru sondele de foraj

Fig. 30.Valorile indicatorilor analizați pentru anul 2013.

Pentru anul 2013, probele prelevate din cele trei foraje (fig. 30) au fost făcute în trei perioade ale anului.

Cea mai ridicată valoare din cele trei perioade este reziduul filtrabil (pentru perioada 9-12.04.2013), în proba numărul 2 (F16). Pentru celelalte două perioade cea mai mare valoare a reziduului filtrabil se află în proba numărul 3 (F17).

Cantitatea de cloruri în prima perioadă a anului este mai mare în proba numărul 2 față de celelalte două perioade unde perezența ridicată a clorurilor este vizibilă în proba numărul 3.

Atât sulfurile, calciul, sodiul și substanțele extractibile, variază pentru fiecare probă de la o perioadă a anului la alta.

Fig. 31.Valorile indicatorilor analizați pentru anul 2014.

Cu privire la măsurătorile indicatorilor analizați pentru anul 2014 (fig. 31), cele mai mici valori pentru toate cele trei perioade ale anului, în cele trei probe monitorizate sunt substanțele extractibile.

În a doua perioadă a anului (11-14.08.2014), valorile reziduului filtrabil din proba numărul 1 este mai mare față de celelalte probe și perioade ale anului.

Valorile concentrației de cloruri din proba numărul 2 din a doua perioadă a anului este mai ridicată față de celelalte probe și perioade.

Fig. 32.Valorile indicatorilor analizați pentru anul 2015.

Analizele indicatorilor pentru anul 2015 au fost făcute într-o singură perioadă a anului.

La fel ca și în celilalți ani, prezența reziduului filtrabil este mai mare în proba numărul 3 (fig. 32).

Cele mai mici valori înregistrate au fost substanțele extractibile în toate cele trei probe monitorizate. Valorile celorlalți indicatori analizați variază de la o probă la alta.

Fig. 33.Valorile indicatorilor analizați pentru anul 2016.

Fig. 34.Valorile indicatorilor analizați pentru anul 2017.

Măsurătorile indicatorilor analizați pentru anul 2016 și anul 2017 în cele trei puncte de monitorizare au fost făcute în două perioade ale anului. Pentru anul 2016 perioadele de monitorizare au fost: 29.06 – 04.07.2016 (fig. 33) și 16 – 22. 11.2016, iar pentru anul 2017 perioadele de monitorizare au fost: 07 – 13. 06. 2017 și 27.11 – 04.12.2017 (fig. 34).

În prima perioadă a anului 2016 (29.06 – 04.07.2016), valoarea reziduului filtrabil este mai mare în proba numărul 2 (fig. 33) față de prima perioadă a anului 2017 (fig. 34). Cantitatea de cloruri pentru anul 2017 (fig. 34) în prima perioadă a anului este mai ridicată în proba numărul 3 față de prima perioadă a anului 2016. Cu privire la ceilalți indicatori, concentrația valorilor din anul 2017 este mai ridicată față de anul 2016, cu excepția substanțelor extractibile.

În cea dea a doua perioadă a anului, măsurătorile cu privire la calciu și sulfuri pentru anul 2017 (fig. 34) nu au fost efectuate, iar valorile substanțelor extractibile pentru probele 1 și 2 sunt mai mici decât limita de cuantificare a metodei sau de aplicabilitate a standardului. Pentru anul 2016, valoarea calciului este mai mare în proba numărul 2, iar concentrația de sulfuri este mai mare în proba numărul 3 (fig. 33). Cu privire la ceilalți indicatori, valorile concentrațiilor pentru perioada a adoua a anului este mai ridicată decât în anul 2016.

Fig. 35. Valorile indicatorilor analizați pentru anul 2018.

Fig. 36. Valorile indicatorilor analizați pentru anul 2019.

Indicatorilor analizați în anul 2018 și anul 2019 din cadrul celor trei puncte de monitorizare au fost realizate în două perioade. Pentru anul 2018 perioadele de monitorizare au fost: 12 – 18.07.2018 (fig. 35) și 13 – 16. 11.2018, iar pentru anul 2017 perioadele de monitorizare au fost: 29.05 – 06.06.2018 și 03 – 10.12.2019 (fig. 36).

Din prima perioadă a anului 2018 (12 – 18.07.2018), rezulta o valoare a reziduului filtrabil mai mică în proba numărul 2 (F16, fig. 35) față de prima perioadă a anului 2019 (fig. 36). Valoarea cantității de cloruri pentru anul 2019 (fig. 36) în prima perioadă a anului este mai mare în proba numărul 2 (F16) față de prima perioadă a anului 2018. În cea ce privesc substanțele extractibile, concentrația valorilor pentru anul 2018 din cadrul probelor F11 și F17 și pentru anul 2019 (F11 si F16) sunt mai mici decât limita de cuantificare a metodei sau de aplicabilitate a standardului.

În cea dea a doua perioadă a anului, măsurătorile cu privire la calciu și sulfuri pentru anul 2018 (fig. 35) și anul 2019 nu au fost efectuate. Valorile substanțelor extractibile pentru anul 2018 (F11, F16) și anul 2019 (F16, f17) sunt mai mici decât limita de cuantificare a metodei sau de aplicabilitate a standardului. Cantitatea de clorurilor pentru anul 2018 și anul 2019 este mai mare în proba F11.

Fig. 37. Valorile pH-ului pentru anii 2013-2019 pentru sondele de foraj.

Valorile cele mai ridicate ale pH-ului pentru sondele de foraj se găsesc în a doua perioada de monitorizare (13-18.07.2018) a anul 2018 (F17) și în anul 2013 (27.11-02.12.2013) și anul 2015 (18-20.03.2015) în proba F16. Cele mai scăzute valori au fost înregistrate în anul 2014 (11-14.08.204) în proba F11 și în prima perioadă a anul 2019 (29.05.06.06.2019).

4.1.4. Rezultatele monitorizări lacului"Groapa Burlacu"

4.1.4.1. Evoluția în timp a lacului "Groapa Burlacu"

În figurile 38 și 39 este prezentată evoluția în timp a suprafeței și volumul total al lacului „Groapa Burlacu”. Măsurătorile s-au efectuat pe o perioadă de 16 ani (1983, 1989, 1994, 1995, 1998, 1999, 2000-2005, 2014-2017), înregistrându-se valori diferite pentru fiecare an specificat mai sus. După cum se arată în figurile 2 și 3 la început, suprafețele măsurate au înregistrat valori mai mici, comparativ cu mijlocul perioadei de determinare, respectiv intervalul dintre 1998-2005, unde suprafața măsurată a înregistrat valori maxime (10016-11240 m2).

Din perioada 1995, putem observa o creștere a volumului gropii față de anii precedenți, după care timp de doi ani această creștere s-a oprit parțial. Datorită faptului că partea inferioară a gropii nu este plană, în 2017 acest volum a crescut cu 2% față de 2016.

Fig. 38. Evoluția în timp a suprafeței.

Fig. 39. Evoluția în timp a volumului total.

4.1.4.2. Analiza determinării concentrației de Cl- și NaCl-

Pentru analizele determinate cu privire la concentrațiile de Cl- și NaCl-, au fost prelevate din zona studiată un număr de 9 probe. Rezultatele analizei de Cl- pe parcursul anului 2017 sunt prezentate în tabelul 1, iar în tabelul 4 sunt prezentate analizele de NaCl pe o perioadă de 10 ani în diferite adâncimi.

Tablelul 4.

Rezultatele analizei Cl- la diferite adâncimi în 2017 [11]Oproteh 2018

Fig. 40. Cantitatea de Cl la diferite adâncimi pentru anul 2017.

După cum se poate observa în figura 40, valorile concentrația de Cl cresc odată cu creșterea adâncimi. La adâncimea de -5 m, valoarea concentrației este de 154,58 g/L. Concentrația de clor crește până la 163,80 g/L la adâncimea de -42 m, ceea ce înseamnă o creștere semnificativă.

Table 5.

Rezultatele analizei de NaCl [11]oproteh 2018

În figurile 41 – 50, concentrațiile de NaCl sunt prezentate în funcție de adâncimea în diferite perioade ale anului.

Fig. 41. Concentrația salinității Fig. 42. Concentrația salinității

în anul 2000 în anul 2001

Fig. 43. Concentrația salinității Fig. 44. Concentrația salinității

în anul 2002 în anul 2003

Fig. 45. Concentrația salinității Fig. 46. Concentrația salinității

în anul 2004 în anul 2005

Fig. 47. Concentrația salinității Fig. 48. Concentrația salinității

în anul 2014 în anul 2015

Fig. 49. Concentrația salinității Fig. 50. Concentrația salinității

în anul 20146 în anul 2017

Conform rezultatelor prezentate în tabelul 5, concentrația de NaCl a înregistrat valori mai mari de 250 g/L la adâncimi mai mari de -5 m. Intervalul de concentrație de NaCl atinge o monitorizare a valorilor suficient de mare în ultimul an (figura 50.), respectiv 2017 (270 g/L la o adâncime de -42 m). La începutul măsurări (anul 2000, fig. 7), valoarea NaCl a înregistrat doar 8,85 g/L la suprafață. Odată cu creșterea adâncimi, prezența concentrației în lacul „Groapa Burlacu” a crescut destul de mult de-a lungul anilor.

Dacă nu se ia în considerare intervalul de adâncime 1-4 m, cea mai mare concentrație a sării a fost evidențiată în ultimul an, respectiv 2017, deoarece a fost cea mai pronunțată.

4.2. Rezultate obținute în urma analizării apei determinate în cadrul laboratorului de analiză a apei al Universității ,,Vasile Alecsandri” din Bacău

Studiul a fost realizat pe o durată de 2 ani (în anul 2018 și în anul 2019). Prelevarea probelor și monitorizarea indicatorilor fizico-chimici de calitate ai apei au fost realizate o singură dată pe an.

Pentru monitorizarea apei de suprafață au fost localizate câte 2 puncte de prelevare a apei din cadrul pârâului Slănic, râului Trotuș și pârâul Vălcica. Prelevarea probelor s-a realizat în amonte și aval de câmpul de sonde pentrul pârâul Slănic, amonte și aval de confluența cu râul Slănic pentru râul Trotuș și amonte și aval de mina de sare pentru pârâul Vălcica.

În cea ce privește Groapa Burcalu (lac format în urma exploatărilor miniere), prelevarea probelor a fost realizată în patru puncte din cadrul acesteia. Probele colectate au fost amestecate și au fost transformate într-o singură probă.

Indicatorii de calitate ai apei analizați pentru probele recoltate din apa de suprafață provenită din pârâul Slănic, râul Trotuș, pârâul Vălcica și Groapa Burlacu au fost: pH-ul, turbiditatea, conductivitatea, oxigenul dizolvat, temperatura.

În cadrul celor trei puncte de monitorizare, metalele analizate în cadrul laboratorului de analiză a apei din Universitatea ,,Vasile Alecsandri'' din Bacău sunt: Al, Cu, Fe, Mn, Zn, Cr, K, Mg, NH4.

Cu privire la monitorizarea apei subterane au fost identificate câte 4 puncte de prelevare a apei din cadrul a trei foraje de hidroobservație: F11 = 256,96 mdMN, F16 = 258,80 mdM, F17 = 259,90 mdMN.

În cea ce privește al 4 punct, prelevarea a fost realizată din cadrul unei fântâni. De menționat faptul că, este singura fântână găsită deoarece apa din zona respectivă conține cantități ridicate de sare. Sursa de alimentarea cu apă potabilă pentru comunitate este S.C. CRAB S.A. Bacău.

4.2.1. Rezultatele obtinute in urma analizării apei în anul 2018

În cadrul studiului de față au fost colectate câte două probe de apă de suprafață și subterana din amonte și aval în luna Aprilie 2018 din cadrul râurilor Trotuș, pârâului Slănic, pârâul Vâlcica din sondele de foraj, fântâna și lacul ,,Groapa Burlacului”.

Măsurătorile parametrilor fizico-chimici (pH, conductivitate electrică, turbiditate, temperatură și oxigen dizolvat) au fost efectuate folosind următoarele echipamente: Oxi 3210, pH 3210, Cond 3210, TURB 430 realizate de companiile WTW GmbH, Weilheim, Germania.

Concentrația de Mg, Al, K, NH4 și a metalelor grele selectate (Cu, Fe, Mn, Zn, Cr), pentru râul Trotul si cele două pârâuri Slănic și Vâlcica, pentru sondele de foraj, fântâna și pentru lacul ,,Groapa Burlacului”, au fost determinate în laboratorul de analiza a apei de la Universitatea „Vasile Alecsandri” din Bacău, cu ajutorul spectrofotometrului SQ NOVA 60A, realizat în Germania de către compania Merck. (poze cu analize)

Rezultatele analizelor efectuate au fost comparate cu clasele de calitate a apei de suprafață.

4.2.1.1. Rezultatele monitorizări indicatorilor pentru apele de suprafață pârâul Slănic și râul Trotuș

Măsurătorile privind pH-ul, conductivitatea electrică, turbiditatea, temperatura și oxigenul dizolvat sunt prezentate în tabelul 6.

Tabelul 6

Rezultatele parametrilor fizici ai apei

În urma analizelor efectuate, pH-ul apei pentru anul 2018 în luna Aprilie din cele trei puncte monitorizate a apei de suprafață (fig. 51), în amonte și aval față de zona minieră este în intervalul 8,2 – 8,5. pH-ul din cadrut râului Trotuș, a pârâului Slănic cât și a pârâului Vâlcica este slab alcalin.

Cea mai mică valoare s-a înregistrat în aval atât în cadrul pârâului Slănic cât și a râului Trotuș, iar cea mai mare valoare este înregistrată în aval în cadrul pârâului Vâlcica.

Fig. 51. Valoarea pH-ului în zonele analizate

Conductivitatea electrică (fig. 52) în probele de apă variază între 368 µS/cm și 2390 µS/cm. În cadrul punctului de prelevare din cadrul pârâului Vâlcica aval indică cea mai mare valoare, în timp ce cea mai mică valoare a fost înregistrată în cadrul râului Trotuș amonte.

Fig. 52. Valoarea conductivități electrice în zonele analizate

Pe baza analizelor efectuate, cea mai mare valoare a turbidității este înregistrată în amonte în cadrul râului Trotuș 157% (fig. 53), iar cea mai mică valoare înregistrându-se în aval în cadrul pârâuluiVâlcica 6,09% (fig. 53).

Fig. 53.Valoarea turbidități în zonele analizate

Valoarea oxigenului dizolvat din râul Trotuș, pârâul Slănic și pârâului Vâlcica (fig. 54) este cuprinsă între 6,94 – 8,9. În cadrul pârâului Slănic în aval este înregistrată cea mai mică valoare a oxigenului dizolvat, iar în cadrul pârâului Vâlcica în amonte este înregistrată cea mai mare valoare.

.

Fig. 54. Valoarea oxigenului dizolvat în probele analizate

Temperatura pentru râul Trotuș (fig. 55) în amonte și aval de zona minieră variază între 14˚C și 15,4˚C. Pentru pârâul Slănic (fig. 55) temperatura în amonte de zona minieră este de 17,4˚C, iar în aval de zona minieră este de 17,5˚C. Cu privire la pârâul Vâlcica temperatura în amonte este de 13,5˚C iar în aval de 14,5˚C.

Fig. 55. Temperatura din cadrul probelor analizate

Concentrația de Mg, Al, K, NH4-N și a metalelor grele selectate (Cu, Fe, Mn, Zn, Cr) din cadrul celor trei zone monitorizate, au fost analizate cu ajutorul spectofotometrului în laboratorul de analiza a apei din cadrul Universități ,,Vasile Alecsandri'', Bacău. În cadrul tabelului 7. sunt prezentate rezultatele analizelor cu privire la metalele analizate din cadrul celor două râuri.

Tabelul 7

Rezultatele analizelor cu privire la metalele din cadrul râurilor

nd – nu e determinat

Figura 56 reprezintă concentrația de Mg, Al, K, NH4-N și a metalelor grele selectate (Cu, Fe, Mn, Zn, Cr) din cadrul râului Trotuș și a celor două pârâuri Slanic si Vâlcica din apropierea zonei miniere.

Fig. 56. Valorile concentrațiilor metalelor în probele analizate

Concentrația metalelor variază, cu excepția Zn din cele trei zone monitorizate care sunt mai mari față de limitele admise de lege. În schimb concentrația celorlalte elemente analizate (cu excepția Mg), sunt mai mici față de concentrația de Zn.

Concentrațiile de Mg pentru zonele monitorizate variază de la 4,1 mg/L la 32,8 mg/L cu valoarea maximă în aval, în cadrul pârâuluiVâlcica. Valoarea concentrației de Mg din cadrul celor trei zone monitorizate se încadrează în limita admisă de lege.

Valoarea concentrației de Cu în zonele monitorizate nu a fost determinată, iar concentrația de NH4 în amonte și aval din cadrul pârâului Slănic, a râului Trotuș și amonte din cadrul pârâului Vâlcica nu este prezentă. Concentrația de NH4 din cadrul pârâului Vâlcica în aval este de 0,12 mg/L.

4.2.1.2. Rezultatele monitorizări indicatorilor pentru lacul ,,Groapa Burlacului”

În cea ce privesc rezultatele indicatorilor fizici din proba analizată (Groapa Burlacu fig. 57) pH-ul este de 8,5 (acesta fiind slab alcalin) și cu o turbiditate de 3,98 UNT (Unități Nefelometrice de Turbiditate). Valoarea conductivității electrice în proba analizată nu depășeste valoarea maximă admisă (19010 µS/cm), iar oxigenul dizolvat este de 6,23 mg/L și cu o temperatură de 19˚C.

Fig. 57. Valorile parametrilor fizici în proba analizată.

Cea mai mare valoare a concentrațiilor metalelor analizate din cadrul acestei probe (fig. 58) este K, având valoarea de 24 mg/L. La fel ca și în celelalte probe analizate. Valoarea concentrației de Cu nu a fost determinată iar valoarea concentrației de NH4 nu este prezentă.

Fig. 58. Valorile concentrațiilor metalelor în proba analizată.

4.2.1.3 Rezultatele monitorizări indicatorilor pentru apele subterane (sonde de foraj și fântână)

Punctele de prelevare pentru monitorizarea calității apelor subterane provin din cele trei sonde de foraj (F11, F16,F17) și o fântâna.

Fig. 59. Valoare pH – lui în apa subterană

Fig. 60. Valoare turbidității în apa subterană

Valoarea pH-ului măsurat a variat între 7,2 și 8,1 (fig. 59). Măsurătorile pH-ului din cele trei foraje și din fântână au fost aproape de domeniul slab alcalin.

Cu privire la turbiditate, analizele probelor de apă din cele 4 puncte de prelevare a apei subterane (fig. 60), indică valori ridicate ale turbidității cuprinse între 1,22 – 233 UNT.

Fig. 61. Valoare conductivității electrice în apa subterană

Fig. 62. Valoare turbidității în apa subterană

Conductivitatea electrică (fig. 61) a variat între 936 și 10430 µS/cm, la o temperatură cuprinsă între 15 și 17,5˚C (fig. 62). Cea mai mare valoare a conductivității este prezentă în forajul F17 (având o valoare de 10430 µS/cm).

Fig. 63. Valoare oxigenului dizolvat în apa subterană

Valoarea oxigenului dizolvat (fig. 63) a variat între 2,9 și 6,56. Cea mai mică valoare este înregistrată în proba numărul 3 (F17), iar cea mai mare valoare a oxigenului dizolvat este prezentă în proba prelevată din cadrul fântâni.

Fig. 64. Valorile concentrațiilor metalelor în probele analizate

Concentrația valorilor metalelor analizate în cele 4 probe de apă subterană (fig. 64) variază, cu excepția Zn și K care sunt mai mari decât valorile limită admise.

Cea mai mare valoare a Zn se află în proba numărul 1 (F11 – 5,35 mg/L), iar cea mai mică valoare este prezentă în proba numărul 3 (F11 – 3,51 mg/L). Toate valorile Zn din probele prelevate depășesc limitele admise de lege.

Valoarea cea mai ridicată a K se află în proba prelevată din cadrul fântâni (60 mg/L).

Concentrațiile celorlalte elemente analizate ( cu excepția Mg care se încadrează în limitele admise având valori cuprinse între 14,5 – 22,5 mg/L), sunt mai mici față de cele două concentrații și se încadrează în limitele admise de lege.

Valoarea concentrației de NH4 în proba numărul 3 (F17) nu este prezentă, iar concentrația de Cu ca și în celelalte probe nu a fost determinată pentru nici o probă analizată.

4.2.2. Rezultatele obținute în urma analizării apei în anul 2019

Probele de apă de suprafață și subterane au fost colectate din 11 puncte diferite din pârâul Slanic amonte și aval (RSU si RSD), râul Trotus amonte și aval (RTU si RTD), pârâul Vălcele amonte și aval (RVU si RVD), o fântână și trei foraje (F11, F12, F13), din orasul Târgu Ocna. Colectarea eșantioanelor a fost realizată în aprilie 2019 în sticle de 500 ml polietilenă (PET) și depozitate la temperatură corespunzătoare.

Echipamentele utilizate pentru evaluarea parametrilor sunt prezentate în tabelul 8. Parametrii fizico-chimici măsurați in – situ au fost pH-ul, turbiditatea și oxigenul dizolvat, folosind echipamentele WTW portabile. Restul parametrilor au fost evaluați în laboratorul ,,Vasile Alecsandri’’ al Universității din Bacău prin utilizarea spectrofotometrului DR 3900. Măsurătorile au fost efectuate pe baza metodelor standard pentru examinarea apei. (poze analize)

Tabelul 8

Parametri evaluați

După cum se poate observa în figura 65, probele prelevate în aprilie au o valoare a pH-ului mai mare de 7.21–8.46. În apele subterane pH-ul variază de la 7,21 la 7,82, iar valoarea pH-ului în probelor de apă din apa de suprafață variază de la 8,12 la 8,46. Cele mai ridicate valori ale pH-ului sunt înregistrate la punctele de eșantionare RSU și Groapa Gurlacu (8,46 unități pH). Cea mai mică valoare a pH-ului este înregistrată la punctul de prelevare F17 având o valoare de 7,21 unități de pH. Valoarea medie a pH-ului în zona studiată indică faptul că probele analizate sunt slab alcaline.

Fig .65. Valoarea pH

Valorile turbidității (figura 66), ale apelor subterane variază de la 0,54 la 55 înregistrate la punctul de măsurare F17, iar valorile înregistrate în apele de suprafață variază de la 0,73 la 169. Cele mai mari valori sunt înregistrate în amonte pentru punctul de măsurare RSU, iar cele mai mici valori sunt înregistrate la punctele de măsurare RVU și în fântână. Valorile ridicate ale turbidității în perioada de prelevare a apei se datorează faptului că nivelul precipitațiilor în acea perioadă a fost ridicat.

Fig. 66. Valoarea turbidității

Cele mai mari valori ale oxigenului dizolvat (figura 67) pentru apele de suprafață sunt înregistrate în amonte (RSU, RTU), cu excepția probei preluat din pârâul Vâlcele, unde cea mai ridicată valoare este înregistrată în aval (RVD). Valoarea înregistrată în punctul de măsurare ,,Groapa Burlacu’’ este de 6,77 mg/L. În ceea ce privesc punctele de măsurare prelevate din apele subterane, cele mai mari valori au fost înregistrate în punctele de foraj F16 și F11.

Fig. 67.Valoarea oxigenului dizolvat

Treisprezece indicatori (fig. 68 și fig. 69), Pb, Ni, Cu, Fe, Mn, Zn, Cr, Mg, SO4, Al, NO2, NO3, NH4 au fost analizate din probele de apă subterană și de suprafață în cadrul laboratorului de analiză a apei din Universitatea „Vasile Alecsandri” din Bacău.

Fig. 68. Valorile concentrațiilor de metale din probele analizate

Fig. 69. Valorile concentrațiilor de metale din probele analizate

În urma analizelor, concentrațiile maxime de Fe au fost înregistrate în probele RSU și F11, înregistrând valoarea de 1,25 mg/L în ambele puncte măsurate.

Valoarea concentrațiilor maxime de Pb a fost găsită la probele prelevate din apele de suprafață, respectiv ,,Groapa Burlacu’’ cu o valoare de 0,095 mg/L, RTD (0,092 mg/L) și RSD (0,086 mg/L). În ceea ce privesc probele prelevate din apele subterane, valoarea concentrației de Pb este constantă si este cuprinsă între 0,075 mg/L – 0,081 m /L.

Rezultatul analizelor privind concentrația de Cu este în intervalul 0,088 mg/L – 0,809 mg/L, deci concentrația maximă de Cu este prezentă în proba RSU și cea mai mică valoare este prezentă în proba prelevată din fântână.

Concentrațiile mici de Zn în probele analizate au fost înregistrate în probele prelevate din apele subterane (0,001 mg/L – 0,002 mg/L). În pârâul Slănic în aval, a fost înregistrată cea mai mare valoare a concentrației de Zn, respectiv 0,016 mg/L.

Valoarea ridicată a concentrației de NO2 în amonte de proba de apă RSU și valoare concentrații mari de NO3 se datorează deșeurilor de la animalele deținute de locuitorii din zonă. Concentrațiile de NO3 au arătat valori cuprinse între 0,290 mg/L – 2,85 mg/L.

În urma analizelor pe probele de apă de suprafață, rezultă un nivel ridicat de SO4 (167 mg/L – 30,2 mg/L), rezultând că probele de apă sunt incluse în clasele de calitate II și III. Probele analizate din punctele de prelevare RSU, RSD, RTU, RTD, GB aparțin clasei de calitate II, iar punctele de prelevare RVU și RVD aparțin clasei de calitate II.

În probele analizate, valorile concentrațiilor de Cr pentru apele de suprafață sunt cuprinse între 0,014 mg/L – 0,192 mg/L. În ceea ce privesc apele subterane, probele analizate au înregistrat valori în intervalul 0,014 mg/L – 0,053 mg/L.

Valorile pentru Mn în unele probe analizate sunt nesemnificative, înregistrându-se valori în intervalul 0,001 mg/L – 0,007 mg/L. Pentru punctele de măsurare RTD, F11 și F17 valorile rezultate din analize sunt în intervalul 0,742 mg/L – 1,02 mg/L. În urma analizelor efectuate, rezultatele probelor analizate indică o concentrație a valorii de Ni între 0,026 mg/L – 0,657 mg/L, cu excepția probei RSU care a înregistrat valoarea de 1,05 mg/L.

Concentrația de Al, atât pentru probele de apă de suprafață, cât și pentru apele subterane, ca urmare a analizelor, este cuprinsă între 0,012 mg/L – 0,063 mg/L. În proba de apă prelevată din punctul ,,Groapa Burlacu’’, concentrația de Al este zero.

În ceea ce privec rezultatele concentrației de Mg, valorile rezultate sunt constante (5,09 mg/L – 5,23 mg/L).

4.3. Rezultate obținute în urma analizarii apei determinate in cadrul laboratorului de cercetare hidrogeologica din cadrul departamentului DIATI, aparținând Politehnici din Torino, Italia

Prelevarea probelor a fost realizată în luna Mai (10.05.2018). Au fost colectate 10 probe de apă din surse de apă de subterană și cea de suprafață. Parametri măsurați au fost în număr de 12 și anume: pH-ul, turbiditatea, conductivitatea electrică, oxigenul dizolvat și temperatura, calciu, magneziu, alcalinitatea, cloruri, nitrați, sulfați și bicarbonați. Turbiditatea, pH-ul, conductivitatea electrică, oxigenul dizolvat și temperatura au fost analizate in-situ cu ajutorul echipamentelor portabile.

În urma analizelor efectuate s-au obținut o serie de date care sunt prezentate în cadrul tabelul 9

Tabelul 9

Parametrii calității apei în zonele studiate

nd – nu a fost determinat

Figura 70 reprezintă valorile parametrilor calități apei. Valorile maxime și minime ale pH-ului au fost cuprinse între 8,81 și respectiv 7,65. Valorile înregistrate ale pH-ului pentru toate probele analizate fiind slab alcaline.

Fig. 70. Valorile pH-ului

În urma analizelor efectuate, se constată că valoarea temperaturii probelor prelevate (figura 71) în amonte și aval pentru probele analizate din cadrul râurilor, variază între 22,6˚C și 25,1˚C, cea mai mare valoare înregistrându-se în punctul RSD iar valoarea cea mai scăzută fiind înregistrată în RVU. În ceea ce privesc rezultatele analizelor cu privire la probele din punctele F și LB, temperatura înregistrată este 22,6˚C respectiv 26,6˚C.

Fig. 71. Valorile temperaturii

În ceea ce privesc rezultatele analizelor apelor de suprafață și cele subterane, valorile turbidități variază de la o probă la alta (figura 72), astfel că valoarea maximă este înregistrată în RSD (5,58 UNT) iar cea minimă în F (0,92 UNT).

Fig. 72. Valorile turbiditatii

Valoarea oxigenului dizolvat (figura 73) variază în toate probele analizate, astfel valoarea maximă fiind 7,42 mg/L în punctul de prelevare RVU, iar cea minimă înregistrându-se în punctul LB (5,91 mg/L).

Fig. 73. Valorile oxigenului dizolvat

În cadrul figurei 74, rezultatele cu privire la conductivitatea electrică din cele 8 probe analizate indică faptul că valoarea maximă este de 4980 µS/cm în punctul de prelevare RVD, iar valoarea minimă înregistrându-se în RTV (461µS/cm).

Fig. 74. Valorile conductivității electrice

În tabelul 10 sunt prezentate valorile probelor prelevate din cadrul apelor de suprafață și din cele subterane.

Tabelul 10

Valorile din probele de analizat

Cele mai ridicate valori ale clorurilor și a alcalinilor din cadrul tuturor probelor analizate se găsesc în punctele DF17 și LB. În probele DF16, DF17 și LB concentrația nitraților nu este prezentă.

Fig. 75. Valoarea alcalinități în probele analizate

În studiul realizat, valorile alcalinități în probele prelevate din cadrul celor două sonde de foraj (F16 și F17, figura 75) au fost 106,309 mg/L pentru proba F16 și 206,845 mg/L pentru F17, unde valoarea celei de a doua probă fiind mai mare decât prima. Concentrația alcalinități în probele de apă din cadrul pârâului Vâlcele, din amonte și aval de mina de sare au variat de la 41,372 mg/L (pentru proba RVD) la 17,253 mg/L (pentru RVU).

Pentru punctul de prelevare LB valoarea concentrația alcalinități este de 138,322 mg/L iar pentru punctul de prelevare F este de 6, 162 mg/L (figura 75, tabelul 10).

În cadrul probelor analizate din punctele de prelevare RSD și RSU (figura 75), valorile alcalinități variază de la 17,754 mg/L la 15,711 mg/L, iar concentrația alcalinității din cadrul probelor RTD și RTU a variat de la 1,626 mg/L la 0,747 mg/L.

Fig. 76. Valoarea clorurilor în probele analizate

Rezultatele cu privire la prezența clorurilor din cadrul probelor analizate din sondelor de foraj (F16 si F17), indicând o prezență mai mare în cea de a doua probă, astfel că în proba F16 valoare este de 109,375 mg/L, iar pentru proba F17 este de 207,230 mg/L (fig. 76).

În cea ce privesc punctele de prelevare RVU și RVD valoarea concentrației clorurilor este de 39,437 mg/L (pentru punctul de prelevare RVD) și 16,024 mg/L pentru RVU. Valorea concentrației clorurilor pentru LB este de 131,339 mg/L iar pentru F este 5,938 mg/L.

Din cadrul figurei 76 se poate observa că valoarea rezultată pentru proba RSD este de 16,155 mg/L mai ridicată față de punctul de prelevare RSU (14,134 mg/L). Cele mai scăzute valori ale concentrației de cloruri au fost înregistrate în probele RTD (1,520 mg/L) și RTU (0,560 mg/L).

Fig. 77. Valoarea bicarbonaților în probele analizate

Diferența valorii concentrației de bicarbonați înregistrată între punctele F16 și F17 este mică. Astfel punctul de măsurare F16 a înregistrat o valoare de 7,208 mg/L față de F16 care are o valoare de 7,875 mg/L. În cadrul probelor RVD și RVU diferența rezultată este foarte mică (RVD este de 6,057 mg/L iar RVU este de 6,173 mg/L).

Cele mai ridicate valori ale bicarbonaților sunt înregistrate în probele LB (9,091 mg/L) și F (8,86 mg/L).

Cu privire la celelalte probe de apă analizate concentrațiile înregistrate sunt mai scăzute. Astfel pentru RSD, RSU, RTD și RTU valoarea concentrație rezultate sunt cuprinse între 2,712 mg/L – 3,087 mg/L.

Fig. 78. Valoarea calciului în probele analizate

Rezultatele cu privire la concentrația calciului în probele analizate sunt reprezentate în figura 78. Cele mai ridicate valori ale acestei concentrați se găsesc în punctele de prelevare din cadrul forajelor F16 (15,386 mg/L) și F17 (13,407 mg/L). Valorile pentru punctele de prelevare RVD, RVU și F sunt cuprinse în intervalul 8,858 mg/L – 8,524 mg/L. Cu privire la celelalte probe analizate valoarea calciului este cuprinsă în intervalul 2,670 mg/L – 2,927 mg/L.

Fig. 79. Valoarea magneziului în probele analizate

Proba de apă prelevată din cadrul pârâului Vâlcica (RVD) prezintă cea mai ridicata valoare pentru conținutul de magneziu, de 2,541 mg/L, urmata de proba de apă RVU cu o valoare de 2,409 mg/L.

În ceea ce privește conținutul de magneziu în probele RSU, RSD, RTD și RTU valorile analizate se încadrează între 0,635 mg/L – 0,708 mg/L, respectiv 0,865 mg/L – 0,782 mg/L. Conținut de magneziu al probelor de apă prelevate din F16 si F17 este de 2,303 mg/L respective 1,942 mg/L. O concentrație relativ ridicată se gasește și în proba prelevată din fântână (F = 1,719 mg/L) și în lacul ,,Groapa Burlacu’’ ( LB = 1,572 mg/L).

Fig. 80. Valoarea nitraților în probele analizate

Probele de apă din punctele de prelevare F16, F17 și LB nu prezintă concentrații de nitrați. În cea ce privesc celelalte probe valorile concentrației de nitrați înregistrate în urma analizării sunt cutrinse în intervalul 0,094 mg/L – 0,973 mg/L.

Fig. 81. Valoarea sulfaților în probele analizate

Probele F16 și F11 (fig. 81) au înregistrat cele mai ridicate concentrați de sulfați. Pentru proba F16 cantitatea de sulfați este de 6,332 mg/L fiind mai mare în comparație cu F17 unde valoarea este de 6,185 mg/L.

În cadrul studiilor efectuate, acestea prezintă de asemenea, o concentrație de sulfați ridicată și în probele RVD de 5,539 mg/L respective RVU de 4,884 mg/L (fig. 81).

Analizând rezultatele prezentate în figura 81 se remarcă cele mai scăzute concentrații de sulfați care sunt prezente în probele RTD (0,730 mg/L) și RTU (0,687 mg/L). Pentru proba prelevată din cadrul fântânii concentrația de sulfați este de 1,716 mg/L iar pentru cea prelevată din LGB este de 1,825 mg/L.

Se observă faptul că în urma analizării conținutului de sulfați (fig. 81) din cadrul probelor RSD și RSU rezultatul acestora indică faptul că concentrația de sulfați este mai mare în aval (RSD 1,567 mg/L) față de amonte (RSU 1,495 mg/L).