resurse naturale si protectia mediului, tehnician chimist de laborator - poluarea apei cu substante organice si anorganice

Cu siguranta ca nu suntem obisnuiti sa ne raportam la apa, aer, foc, pamant ca la niste elemente esentiale ale existenti umane. Insa, iata ca viata noastra, a planetei si a omului ca fiinta, incepe cu o picatura de apa.

Element vital al existentei, nu numai pe Terra, ci in intregul univers, apa este o mirifica invitatie la a descoperi o particica din aceasta. Desi traim pe Planeta Albastra, protejarea resurselor de apa si folosirea lor rationala devine o prioritate pentru fiecare dintre noi. Cu toate ca astazi oamenii sunt considerati cele mai evoluate mamifere de pe pamant, nu pot totusi respira sub apa; insa forme de viata apar si intr-o singura picatura de apa. Corpul omenesc insusi se compune din ca. 70 % apa. Daca pierde o cincime din aceasta apa, moare. Oamenii pot supravietui cateva saptamani fara hrana, doar cateva zile insa fara apa.

Dezvoltarea omenirii a fost si va ramane mereu strans legata de existenta apei. Amplasarile urbane au tinut intotdeauna seama de alimentarea cu apa. Sunt cunoscute in toata lumea capodoperele arhitectonice ale romanilor, al caror apeduct Pont du Gard din Franta uimeste si astazi. Apa nu este doar un aliment. Ea serveste multor religii drept simbol al puritatii. S-ar putea exemplifica cu ceremonia botezului la crestini, iar la hindusi cu imbaierile sfinte ale picioarelor.

Apa sub multiplele ei forme, reprezinta unul dintre cele mai importante elemente ale ale peisajului geografic atat pentru utilizarea directa de catre om, cat si pentru activitatea normala a biosferei, fiind indispensabila supravietuirii si bunastarii oamenilor. Pana la inceputul secolului XX, cererea de apa, calitatea acesteia si eficienta utilizarii ei pareau probleme de importanta secundara. Insa, in a doua jumatate a secolului XX, apa dulce a devenit o materie prima critica.

Specialistii au apreciat ca la sfarsitul secolului XX populatia globului era intre 6 si 7 miliarde de locuitori, dintre care jumatate traiesc in mediul urban. Evident, nevoile vitale de apa vor fi pe masura acestei populatii. De aceea nu este de mirare ca in ultimii ani s-a manifestat preocuparea de a aborda aceasta problema nu numai nivel national, ci si international. Cea mai resurselor de apa ale omenirii a fost Conferinta Natiunilor Unite asupra resurselor de apa, care s-a tinut la Mar der Plata (Argentina) intre 14 si 25 martie 1977.

Terra dispune de un imens volum de apa. Din suprafata planetei noastre, de 510 milioane km , ceea ce reprezinta 70,8 %, iar uscatul doar 149 milioane km , adica 29,2 %. Dupa datele Conferintei Natiunilor Unite asupra resurselor de apa, volumul total al apei existente pe Pamant este apreciat la 1400 milioane km repartizat astfel: volumul total de apa dulce este doar de 37,8

milioane km si nu reprezinta decat 2,7 % din cantitatea de apa a globului. Pe langa aceasta, trebuie remarcat si faptul ca doar 0,46 % din volumul de apa dulce de pe glob poate fi utilizata direct, restul de 99,54 %, se sustrage utilizarii imediate de catre oameni, deoarece este reprezentanta de: vaporii de apa din atmosfera - 0,04 %; ghetari si calote glaciare 77,2 %; apa lacurilor si mlastinilor

0,35 %; apele subterane si umiditatea solului 22,41 %; cursurile de apa 0,01 %. In total, apa dulce disponibila nu reprezinta decat 0,009 % din intreaga cantitate de apa de pe Pamant. Asadar, raportul dintre apa marina si cea continentala este in favoarea celei marine.

In ultimii ani s-au elaborat proiecte si s-au luat masuri de crestere a cantitatilor de apa, pentru aprovizionare prin mai multe metode, printre care se inscrie transportarea ghetarilor din zonele arctice si crearea de rezervoare in vecinatatea coastelor, topirea piscurilor de gheata pentru a crea lacuri, desalinizarea apei de mare, etc.

In ceea ce priveste desalinizarea se apreciaza ca in 1975 existau 1036 uzine cu o capacitate totala de productie de 2,1 milioane m de apa pe zi. Aceste uzine au capacitati mici si nu se poate obtine apa desalinizata rentabil, decat acolo unde exista surse de energie foarte convenabile. Sursa de energie care poate fi folosita cu succes in acest domeniu este energia nucleara. Marele avantaj al uzinelor ce utilizeaza energia nucleara este ca pot fi construite cu dublu scop: pentru obtinere de apa dulce si pentru producerea de curent electric. Statele insulare sau cvasiinsulare cu precipitatii reduse sau cu bazine hidrografice putin intinse considera ca desalinizarea apei de mare se va dovedi mai economica decat transportul apei cu vase cisterna. Sub actiunea energiei solare, a curentilor si a gravitatiei, apa se afla intr-o permanenta miscare, existand in forma lichida, solida si

gazoasa. Circulatia apei de pe oceane, mari, continente in atmosfera si de aici inapoi, poarta numele de ciclu hidrologic si consuma 33 % din energia solara primita de Pamant.

Multe secole apa a fost considerata ca un element.In 1781, fizicianul englez H. Cavendish a aratat ca apa se formeaza prin explozia unui amestec de hidrogen si oxigen, cu ajutorul scanteii electrice. In 1783, Lavoisier a repetat experienta, realizand pentru prima oara sinteza cantitativa a apei. S-a stabilit atunci ca 2g de hidrogen se combina cu 16g oxigen pentru a da 18g apa.

In 1805, Humboldt si Gay-Lussac au aratat ca apa este formata din doua volume de hidrogen si un volum de oxigen.Apa naturala consta in amestecul speciilor de izotopi ai oxigenului: 16O, 17O, 18O, cu cei trei izotopi ai hidrogenului: 1H, 2H, 3H. Combinarea acestora genereaza 18 specii de molecule de apa.

Apa pura este intotdeauna un amestec de apa usoara (H2O) si de cantitati extrem de mici de apa grea (D2O) si apa hipergrea (T2O). In natura, apa se gaseste din abundenta, in toate starile de agregare: « in stare lichida » (forma in care acopera 2/3 din suprafata pamantului; sub forma de mari,oceane,rauri,fluvii,ape subterane); « in stare solida » (formeaza calote glaciare); « in stare gazoasa » (atmosfera contine o cantitate considerabila de apa, sub forma de vapori de apa, invizibili). Apa urmeaza un circuit in natura.Caldura soarelui determina evaporarea apei de suprafata. Vaporii rezultati se ridica in atmosfera. Daca in atmosfera saturata cu vapori de apa apare o scadere a temperaturii, parte din vaporii condensati iau forma de nori, ceata, ploaie, zapada sau grindina. In anotimpurile calde, dar cu nopti racoroase se depune roua, iar daca temperatura solului este sub 0 C, se depune bruma. Apele ajunse la nivelul solului sau cele ce rezulta din topirea zapezilor, in parte umplu din nou lacurile, raurile, fluviile, marile si oceanele. Alta parte strabate straturile de pamant, la diferite adancimi, formand apele freatice. Apa subterana poate reaparea la suprafata, fie prin izvoare, fie extrasa prin fantani, puturi sau sonde. In cadrul acestui mare circuit natural se disting circuite secundare, dintre care, importanta deosebita prezinta circuitul biologic. Acesta consta in patrunderea apei in organismele vii si redarea ei in circuitul natural prin respiratie, transpiratie si moartea organismelor. Distingem si un circuit apa-om-apa care se refera la interventia activitatii omului in circuitul natural.In natura nu exista apa pura; date fiind interactiunile cu mediul ea contine gaze, substante minerale si organice dizolvate in suspensie. Chiar apa de ploaie, care ar trebui sa fie cea mai curata apa naturala (devenita astfel printr-o distilare naturala) poate prezenta dizolvate anumite impuritati de tipul: CO2, NH3 sau chiar H2S, SO2- ca urmare a contactului prelungit cu aerul.In regiunile tropicale, apa de ploaie are o putere de dizolvare foarte mare. Specialistii au calculat ca in peninsula Indochina, apa de ploaie ce cade pe un hectar, pe parcursul unui an, contine 8 kg HNO3. In Brazilia, 50g apa la m3 de ceata contine 15-18 mg H2CO3 si 19 mg HNO3. Este o apa acida ce ataca rocile.Cea mai variata compozitie dintre toate apele naturale o au apele subterane. Ele contin cantitati mari de substante solide sau gazoase. Ajunse la suprafata, aceste ape, formeaza izvoare de ape minerale.Se spune ca, atunci cand evreii insetati au traversat desertul Sinai, Moise a lovit cu toiagul sau o stanca si apa a tasnit. De la Moise la radiestezisti a fost un drum extrem de lung.Prin radiestezie, termen intens studiat in ultima perioada, se intelege capacitatea unei persoane de a percepe actiunea campului electric si magnetic emis de o panza de ape subterane, de zacaminte- in special feroase.Inainte chiar de invazia romana, galii cunosteau calitatea apelor minerale; s-au gasit mici altare construite de acestia in preajma unor astfel de izvoare. In statiunile termale din Masivul Central, Alpi sau Pirinei s-au gasit urme ale vechilor captari galo-romane si piscine uriase.

Dupa compozitie, apele minerale pot fi: acide (continut ridicat de CO2), alcaline (predomina sulfatii de magneziu si sodiu), sulfuroase (contin sulfuri alcaline), feruginoase (contin carbonati de fier di si trivalent).Tara noastra are un potential ridicat de ape minerale. Sunt cunoscute statiunile balneo-climaterice ca cele de la Buzias (ape carbogazoase si feruginoase), Calimanesti, Govora, Caciulata (ape sulfuroase), Slanic Prahova, Ocna Sibiului (saline). Factorii determinanti ai efectului terapeutic precum: termalitate, prezenta gazelor dizolvate (O2, CO2, H2S, CH4, N2, gaze rare), prezenta unor substante de natura minerala sau organica (hormoni, antibiotice) permit utilizarea acestor ape in tratarea unei game foarte largi de afectiuni ale aparatului cardio-vascular, locomotor, anemii, boli ale sistemului nervos si boli endocrine.Apele din rauri au o compozitie variabila. Sunt in general slab mineralizate. Contin Ca2+ si HCO3- si mai rar SO42- si Cl-.Apele marilor si oceanelor sunt puternic mineralizate. Marile interioare au concentratii in saruri, fie mai mari (Marea Mediterana), fie mai mici (Marea Neagra- in special NaCl) comparativ cu apele oceanelor. In cazul Marii Moarte, concentratia de saruri este atat de mare incat viata nu poate exista.Sarurile apei de mare contin 89 cloruri, 10 sulfati, 0,2 carbonati.Totalitatea apei pe pamant este de aproximativ 1,46 miliarde km3 din care 97 in oceane si mari, 2 in calote glaciare si 1 in rauri, lacuri, panze subterane.Apa potabila nu trebuie sa contina organisme animale si vegetale si sa satisfaca cerinte de calitate superioara privind indicatori fizico-chimici, biologici si bacteriologici. Alimentarea cu apa a centrelor urbane prezinta o mare importanta, caci apele trebuie sa fie tratate inainte de a fi puse la dispozitia populatiei.

Pentru epurarea apei se folosesc: ozon, clor, hipoclorit de calciu (apa de Javel), cloramina. In cazul clorului se utilizeaza aproximativ 0,1 mg clor la litru. O cantitate prea mare de clor da insa apei un gust dezagreabil si chiar un miros urat.Serviciile americane adauga apei potabile putina fluorura de sodiu, pentru a combate cariile dentare.

Apa este un component indispensabil vietii. Un om consuma in medie 3 l apa/zi, iar corpul sau are un continut de 60-70 apa. Un pom evapora aproximativ 200 l apa/zi.In organismele vii, apa este continuta in forma: intracelulara (50 ), interstitiala (15 ) si circulanta (5 ).Tesutul adipos si oasele contin 33 apa, muschii 77 , plamanii si rinichii 80 , substanta cenusie 85 , iar lichidele biologice: plasma 90 , saliva 99,5 .Un om adult, cantarind 70 kg contine apa intr-un procent de 65-70 din greutatea sa, adica pana la 50 kg apa.Fiintele vii nu pot supravietui in absenta apei, toleranta la deshidratare depinzand de specia respectiva.Apa este nu numai un constituent al organismelor vii dar joaca si un rol extrem de important ca cel de regulator termic sau de irigator al tesuturilor vii.Un adult normal trebuie sa absoarba aproximativ 2,5-3 l apa/zi, preluati fie sub forma de bauturi sau apa continuta in alimente precum si apa de combustie a alimentelor si tesuturilor (aport endogen).
Daca ne raportam la regnul vegetal, apa este continuta in: salate, castraveti, andive (95 ) sau in rosii si morcovi (90 ). Merele contin 85 apa, cartofii 80 , sporii bacteriilor doar 50 apa, fosolele si mazarea 10 .Daca apa joaca un rol atat de important pentru viata, in mod firesc se pune intrebarea: care este rezistenta organismelor in conditiile lipsei apei?Camilele traversand desertul isi pot produce aproximativ 40 l apa prin oxidarea grasimilor ce se gasesc in cocoasa. In conditii normale, camila se hraneste insa cu plante verzi, ce contin multa apa. Se cunosc insecte ce iau apa de la vegetale uscate dar higroscopice (absorb umiditatea din aer).Rozatoarele din deserturi pot trai in absenta apei consumand doar ierburi, scoarta de copaci, frunze uscate. In captivitate apa este procurata pe cale endogena adica prin oxidari celulare, reusind sa traiasca fara sa bea chiar 6 luni.Carnivorele care au nevoie imediata de apa, pentru a-si elibera reziduurile azotoase se hranesc cu erbivore ale caror tesuturi contin multa apa.Omul s-a adaptat la conditiile mediului inconjurator- populatia nomada a deserturilor consuma o cantitate mai mica de apa decat populatia sedentara.

Se cunosc si plante care au o rezistenta mare la deshidratare- cacteele contin tesuturi imbibate cu apa, asa-zis ,,suculente''.Toate animalele de pe glob, ca si omul, poseda modalitati de procurare a apei.In timpul activitatilor zilnice, in organismul uman sunt ,,arse'' zaharuri si grasimi. Prin arderea lor se formeaza CO2 si H2O; CO2, toxic, este inlaturat iar H2O se poate utiliza pentru diferite necesitati ale organismului. Din 1g zaharuri rezulta 0,56 g H2O, iar din 1g grasimi se formeaza 1,07 g apa. Zilnic, un adult sintetizeaza 300 g apa.Animalele din stepele uscate si deserturi, serpi, soparle, girafe, zebre, struti au capacitatea de a acumula mari cantitati de lipide (grasimi) prin oxidarea carora rezulta apa (la o camila rezerva de grasimi din cocoasa este de 110-120 kg).Viata nu ar fi fost posibila in zonele de desert daca animalele din aceste zone nu ar fi invatat sa se ascunda ziua de caldura si daca nu ar fi avut posibilitatea de a impiedica evaporarea apei din organism.Extrem de interesant este experimentul realizat cu 300 de ani in urma de un savant- Sanctorius- care a observat ca greutatea organismului uman se modifica neincetat. El a construit un cantar mare si asezat ore in sir pe acest cantar isi urmarea propria greutate. Peste noapte, Sanctorius pierdea aproape un kg. Cauzele sunt multiple: prin indepartarea CO2 din organism, greutatea omului scade cu 75-85 g in 24 ore. Pe cale pulmonara se evapora 150-500 g apa zilnic, iar prin piele si mai multa.Prin transpiratie, pe vreme rece, se evapora 250-1700 g apa. In cazul unei munci fizice dificile, prestata pe vreme uscata si calda, cantitatea de transpiratie poate atinge chiar 10-15 l in 24 ore. Pe aceasta cale, organismul combate de fapt supraincalzirea. Pentru evaporare se consuma o cantitate de caldura de 600 calorii pentru 1 l sudoare. Daca aceasta caldura ar fi toata furnizata de corpul omenesc, temperatura lui ar cobori cu aproximativ 10 C.Corpul omenesc furnizeaza pentru evaporare doar o cantitate mica de caldura; astfel transpiratia nu poate asigura racirea corpului, dar permite evitarea supraincalzirii. Numai datorita evaporarii apei la nivelul plamanilor si pielii, temperatura corpului uman se mentine la valori in jurul a 37 C, chiar daca temperatura ambientala este de 40-50 C.Se stie ca arsita din zonele de desert este mai suportabila decat cea din padurile tropicale umede. Aceasta se explica prin faptul ca in atmosfera umeda sudoarea se evapora lent, se aduna in picaturi ce se preling pe corp si nu apare senzatia de usurare.De ce nu putem bea apa de mare? Raspunsul este la indemana daca se cunoaste compozitia apei de mare. Aceasta contine saruri.O cantitate de 100 g saruri provenite prin consumarea apei de mare, ajunse in sange pot genera adevarate accidente. Daca limita normala de saruri in sange este depasita, organismul tinde sa se debaraseze de cantitatea suplimentara de saruri, un rol important in aceasta curatire jucandu-l rinichii.Un adult elimina aproximativ 1,5 l urina in decursul unei zile, adica jumatate din cantitatea de apa primita in 24 de ore. Cu apa sunt eliminate simultan si Na, Ca, K.Concentratia sarurilor in apa de mare fiind mult mai mare decat a sarurilor din urina, pentru ca organismul sa elimine aceste saruri patrunse odata cu apa de mare, ar fi necesara o cantitate mult mai mare de apa decat cea bauta.Pestii au un aparat de desalinizare, ce se afla la nivelul branhiilor unde, celulele specializate preiau din sange sarurile si impreuna cu un mucus foarte concentrat le elibereaza in mediul inconjurator.Apa are proprietati uimitoare si cu multiple implicatii, dar cea mai putin cunoscuta pare a fi capacitatea ei de a forma o pelicula superficiala rezistenta, ce este rezultatul unei atractii reciproce foarte puternice dintre moleculele stratului ei superficial.De existenta acestei pelicule superficiale este legata viata multor insecte. Gonitorii (Gerris) traiesc numai la suprafata apei, fara a se scufunda in apa si fara a iesi pe uscat. Ei pot sa alunece pe luciul apei, cu labutele larg desfacute. Pelicula superficiala cedeaza sub greutatea lor, dar nu se rupe. De pelicula apei se pot agata si larve de tantari, gandaci de apa.Care este regimul de apa al plantelor? Cum absorb plantele apa? Plantele superioare terestre absorb apa in mod pasiv si activ.Absorbtia pasiva

Datorita transpiratiei la nivelul frunzelor, celulele acestora se afla intr-o stare de nesaturatie marind forta de suctiune (franceza: succion = sugere). Aceasta se transmite prin tulpina si radacina pana la perii absorbanti. Acestia patrunsi printre particulele solului, aderand la acesta. Are loc absorbtia apei de capilaritate din spatiile ramase intre particulele solului. Acest tip de absorbtie asigura cea mai mare cantitate de apa absorbita de o planta terestra superioara.Absorbtia activa se realizeaza prin aparitia unei presiuni pozitive in radacina plantei (presiune radiculara) bine aprovizionata cu apa .Astfel, apa este absorbita de radacina si condusa prin tulpina pana la frunza.Ascensiunea apei in corpul plantei este determinata de presiunea radiculara mai ales primavara, inainte de aparitia primelor frunze, astfel incat, apa ajunge pana la muguri. Astfel, radacina absoarbe cantitati mari de apa si transpiratia este redusa. Ascensiunea apei este generata de forta de suctiune a celulelor din frunze abia dupa aparitia acestora.Intensitatea absorbtiei apei este conditionata de: cantitatea de apa din mediul inconjurator, temperatura, pH, substante toxice din sol.Ofilirea se manifesta atunci cand apare un dezechilibru in aprovizionarea cu apa a unei plante. Datorita unei accentuate lipse de umiditate, in cazul unor secete, apare ofilire de durata. Combaterea secetei se realizeaza prin irigatie, folosindu-se ape cu un continut mic de saruri dizolvate. Apa de irigatii se introduce in pamant prin udari, preferabil pana la adancimea de 1 m (la aceasta adancime ajung majoritatea radacinilor plantelor de cultura).Administrarea unor cantitati prea mari de apa in sol nu este de dorit caci, prin evaporare apa antreneaza cantitati mari de saruri, avand ca rezultat saraturarea solului.Cantitati prea mari de apa, strabatand doar o portiune mica din sol, se evapora repede, ceea ce de asemenea nu este indicat.Iata suficiente aspecte ce releva importanta biologica a apei, motiv pentru care este considerata pe drept cuvant ,,izvorul vietii''.

Apa este unul din elementele predominante ale Terrei avand rol principal in supravietuirea organismelor. Marile si oceanele ocupa 71% din suprafata globului, aproximativ 361 milioane km². 'Planeta albastra' este inegal distribuita pe cele doua emisfere ocupand 89% din suprafata emisferei sudice si 53% din suprafata emisferei nordice. Stratul de apa al Terrei este numit si hidrosfera. Daca suprafata terestra ar fi neteda, ar fi acoperita cu un strat de apa.Apa este considerata cea care a favorizat miracolele si pe cel mai minunat din toate: viata! Apa este un mediu in care traiesc organismele acvatice si care mijloceste incorporarea in plante a sarurilor minerale. Totodata, apa este si materia primara pe care o folosesc toate vietuitoarele in sinteza substantelor organice care le asigura nutritia si cresterea. Numai unele organisme inferioare si superioare (semintele) pot trai intr-un mediu aparent uscat, putandu-si relua functiile in prezensa apei si a unei temperaturi propice. La majoritatea celulelor ocupa in jur de 60% din masa celulara. Ea este principalul solvent si mediul de dispersie al diferitelor substante. Apa ajuta la transportul substantelor in celula si la numeroase reactii chimice. Continutul in apa al diferitelor celule variaza mult. Apa este prezenta in corpul uman in procent de 60% deoarece majoritatea tesuturilor contin apa (94% din plasma sangelui, 80% din tesutul muscular, 60% din celulele rosii ale sangelui, peste jumatate din alte tesuturi), iar consumul zilnic al unui om este de 2,5 l (alimente si lichide).

Circuitul apei in natura

Stiinta care se ocupa cu studierea apei si modului de distribuire al acesteia pe suprafata terestra se numeste hidrologie. Prin succesiunea continua a evaporarii apei, condensarii, precipitarii si scurgerii, apare circuitul apei in natura. Bilantul apei in natura este dat de relatia: P = E + S + R - C (P - precipitatiile; E - evaporarea; S - scurgerea; R - rezerva formata in anii cu precipitatii bogate; C - consumul din aceasta rezerva).

Evaporarea are loc datorita temperaturii ridicate, dar apa este eliminata si prin transpiratia, moartea sau respiratia organismelor vii. Densitatea vaporilor de apa astfel eliminati este mica si ei se ridica in atmosfera, se condenseaza cand se lovesc de straturile reci si se transforma in nori. Acestia se aglomereaza si revin pe pamant cand intalnsc straturi de aer rece - ploaia. Daca temperatura este foarte scazuta atunci rezulta grindina sau zapada. Cele care raman la suprafata pamantului pot forma ceata sau bruma.

Precipitatiile atmosferice formate din nori, ceata, roua, bruma, ploi, zapezi, grindina, rezulta prin vaporizarea, condensarea si solidificarea vaporilor de apa din atmosfera. O parte din apa revenita pe pamant sub forma de precipitatii se infiltreaza formand apa subterana, care iese la suprafata sub forma de izvoare. Apele subterane dizolva sarurile solubile pe care le intalnesc, iesind la suprafata sub forma de izvoare minerale. Aceste izvoare se numesc termale daca temperatura lor depaseste 20°C. Cealalta parte din apa revenita pe pamant se scurge pe suprafata acestuia si se aduna in lacuri, fluvii, mari si oceane.

Apa ca mediu de viata, raspandire, gospodarire si calitate

Se considera ca primele forme de viata au fost bacteriile si algele din mediul marin al precambrianului, perioada de la inceputul erei paleozoice. In natura plantele isi desfasoara ciclul lor vital sub actiunea complexului de factori ecologici caracteristici mediului de viata inconjurator.

Apa este substanta minerala cea mai raspandita pe suprafata pamantului si are un rol primordial in dezvoltarea social  economica a unei natiuni .

Consumul de apa da gradul de civilizatie al unei tari. El variaza intre 3 litri/om/zi in zonele aride ale Africii si 1054 litri/om/zi la New-York.

Problema gospodaririi si consumului de apa este foarte importanta: de exemplu, daca fiecare om ar consuma, in medie, 200 l zilnic, in cursul unui an, ar trebui ca inaltimea panzei de apa sa scada cu 0,64 mm.

In ultimul deceniu se lucreaza dupa conceptul de utilizare durabila a resurselor de apa, care face parte integrata din conceptul de dezvolatare durabila.

In natura apa se gaseste in proportii diferite in hidrosfera, atmosfera si litosfera.

Apa nu numai ca trebuie sa fie prezenta in cantitati importante, dar ea trebuie sa indeplineasca anumite criterii de calitate.

Calitatea apei = ansamblul caracteristicilor fizice chimice, biologice si bacteriologice, exprimate cuantificat, care permit incadrarea probei intr-o categorie, capatand astfel insusirea de a servi unui anumit scop. Planul mondial de supraveghere a mediului inconjurator GEMS, al Natiunilor Unite prevede urmarirea calitatii apelor prin trei categorii de parametri [4]:

1. parametrii de baza: temperatura, pH-ul, conductivitatea, oxigenul dizolvat, comtinut de colibacili;

2. parametrii indicatori ai poluarii persistente: cadmiu, mercur, compusi organo-halogenati si uleiuri minerale;

3. parametri optionali: carbon organic total, consum biochimic de oxigen, detergenti anionici, metale grele, arsenic, clor, sodiu, cianuri, uleiuri totale, streptococi.

Luandu-se in considerare toate utilizarile , clasificarea apelor de suprafata se face in mai multe categorii :

- categoria I - ape care servesc in mod organizat la alimentarea cu apa a populatiei, ape care sunt utilizate in industria alimentara care necesita apa potabila , sau ape care servesc ca locuri de imbaiere si stranduri organizate;

- categoria II - ape care servesc pentru salubrizarea localitatilor, ape utilizate pentru sporturi nautice sau apele utilizate pentru agrement, odihna, recreere , reconfortarea organismului uman ;

- categoria III - ape utilizate pentru nevoi industriale, altele decat cele alimentare aratate mai sus, sau folosite in agricultura pentru irigatii .

Pentru fiecare din aceste categorii sunt stabilite o serie de norme pe care apa trebuie sa le indeplineasca la locul de utilizare .Bineinteles ca aceste norme sunt cu atat mai pretentioase cu cat categoria de utilizare este mai mica .

Conform STAS 4706-88, pentru fiecare din categorii se dau indicatori de calitate fizici, chimici, microbiologici si de eutrofizare, care trebuie indepliniti de apele de suprafata, in functie de categoria de calitate (tabelul 1.11.) si valori pentru apa de mare (tabelul 1.12)

La noi in tara, din circa 19750 km de ape curgatoare (rauri si fluviul Dunarea), 7150 km corespund din punct de vedere calitativ categoriei I de calitate, 6580 km categoriei II, 2700 km categoriei III, restul de 3620 km sunt considerati ca degradati, necorespunzand nici uneia din cele trei categorii de calitate( tabel 1.2).

O ilustrare a diferitelor categoriilor de ape existente in natura este prezentata in tabelul 1.3.

In tabelele 1.4 si 1.6 se prezinta utilizarea apei tehnologice, niveluri de consum specific de apa si volume de ape uzate in anumite sectoare industriale romanesti. Asa cum se observa in tabelul 3.6, industria chimica participa la poluarea apelor cu un procent insemnat, care este de circa 3 ori mai mare decat al celorlate industrii.

In functie de regimul de umiditate, plantele se adapteaza in mod diferit. Dupa cum se adapteaza sub influenta apei plantele se pot grupa in mai multe categorii. Plantele hidrofile: sunt plante acvatice care traiesc in apa total sau in parte, intreaga lor viata. Acestea au ca adaptare caracteristica dezvoltarea mare a tesutului bogat in aer (aerenchim), in care se acumuleaza oxigenul, ce patrunde in toate tesuturile organelor submerse. Cuticula slab dezvoltate permite absorbtia apei prin suprafata organelor, ceea ce determina si slaba dezvoltare a tesutului conducator si a perilor radiculari, radacinile avand mai mult rolul de fixare. Mezofilul frunzei este reprezentat aproape numai prin tesut lacunos (fara tesut palisadic), iar frunzele submerse sunt adesea cu limbul redus. o astfel de plata este cosorul (Ceratophyllum submersum). Plantele higrofile traiesc in conditii de umiditate abundenta, ele nu s-au adaptat la micsorarea pierderii de apa, ci cin contra au frunzele mari si cu stometele deschise asa cum este cunoscuta planta coada zmeului (Calla palustris) care traieste in mlastinile montane. Plantele mezofile se gasesc in conditii de umiditate suficienta, prin precipitatiile care cad in toata perioada lor de vegetatie. Dintre acestea fac parte majoritatea plantelor din zona temperata cu ploi de vara si de toamna (graminee, leguminoase, solanacee, arborii de padure, pomii fructiferi). De exemplu rodul pamantului (Arum maculatum) din padurile umbroase. Plantele xerofile care cresc prin locuri uscate, cu deficit permanent sau sezonier de umiditate. Ele supravietuiesc in aceste conditii datorita diferitelor caractere de adaptare: micsorarea transpiratiei prin trecerea plasmei in stare de gel, protejarea stomatelor prinperi desi si ramificati, cuticula groasa, reducerea si rasucirea limbului foliar. Ca exemplu pelinita (Artemisia austriaca) care traieste in Romania. Plantele suculente sunt xerofile deosebite, cu frunzele reduse la spini si tukpinile verzi asimilatoare, in care se inmagazineaza apa, asa cum sunt cactaceele din desertul Mexicului.

Mediul de balta/vegetatia: In jurul baltilor ca si in interiorul lor traieste o vegetatie variata si abundenta, favorizata de prezenta apei. Prin adaptarea la mediul acvatic, plantele au suferit transformari cale le dau o infatisare caracteristica. Frunzele din apa sunt inguste, alungite si lipsite de stomate. In tulpini si frunze se gasesc numeroase spatii pline cu aer, inlesnind plutirea. Frunzele plutitoare sunt pieloase, cu stomatele pe partea lor superioara. Pornind de la marginea baltii spre interiorul sau, plantele prezinta diferite adaptari. Cadrul baltii il formeaza stuful si trestia cu frunzele scortoase si spicele ramificate, cu flori in buchete galben-violet. In interiorul baltii sunt plantele amfibii si au numai baza tulpinii sub apa. Deasupra sunt plantele plutitoare fixate prin rizomi precum nufarul alb (Nymphaea alba) si nufarul galben (Nuphar luteum). Alte plante sunt cele plutitoare fixate prin radacini, nefixate prin radacini si submerse precum ciuma baltii (Elodea Canadensis).

Element stravechi de stepa pontica din perioada calduroasa post-glaciara, aflat in rezervatia glaciara de la Zau si sporadic pe coline ierboase si locuri insorite din stepa, Rezervatia 1 Mai de langa Oradea este renumita prin nufarul tropical numit drete (Nymphaea lotus var thermalis). In Europa acest nufar creste spontan numai in reteaua Petea de la Baile 1 Mai, care cuprinde doua lacuri si cateva paraie cu apa termala.

Apa naturala nu este pura, distilata, ci depinde de zona in care se gaseste prin concentretii diferite de sare, minerale, iar vietuitoarele s-au adaptat la aceste conditii si orice schimbare poate fi fatala. Pentru animalele care traiesc in apa o schimbare a pH-ului rapida este daunatoare chiar daca majoritatea pestilor se pot adapta la un pH diferit de cel al zonei in care traiesc. Potrivit pentru majoritatea speciilor este intre 6.5 si 7.5.

Apele mai adanci sunt protejate de stratul de gheata sub care temperatura este de 4^oC favorizand viata animalelor marine precum rechinii, focile sau pinguinii. Unele animale prezinta rezistenta la lipsa de apa, altele pot pieri. Unele o pot prelua din ierburi spre deosebire de carnivore care au nevoie imediata de apa. Pentru toate organismele vii actioneaza ca un solvent transportand si dizolvand substantele necesare supravietuirii fiecare specie adaptandu-se in functie de zona in care traieste.

Pentru animalele marine apa este esentiala. Ea le sustine corpul si le mentine muschii la temperatura favorabila supravietuirii. De asemeni forma hidrodinamica ii ajuta la atingerea de mari viteze. Se considera ca pestii au un mediu aproape ideal deoarece le asigura hrana, oxigenul si pot deveni imponderabili. Deoarece apa este o substanta relativ densa aceste vietuitoare s-au adaptat si prezinta forma hidrodinamica si adaptari precum inotatoarea cuadala care este ca o elice si ii ajuta la propulsie, cand isi indoaie corpul el este impins inainte si nu in lateral (cum am fi crezut). Acest lucru se intampla datorita unor unde regulate de contractii musculare care-i strabat corpul. Un fenomen interesant apare la marele rechin alb care spre deosebire de alte specii de pesti ca sa nu se scufunde datorita greutatii sale si implicit densitatii, prezinta inotatoare pectorale lungi. El tinde sa se scufunde si contracareaza acest lucru cu ajutorul inotatoarelor pectorale. Este foarte asemanator cu un avion. Forta generata de acestea este numita portanta si impinge in sus rechinul in timp ce se deplaseaza inainte.

Apa si sanatatea

Atunci cand nu consumam apa in cantitate suficienta, organismul se vede nevoit sa elimine reziduurile intr-o forma mult mai concentrata, urmarea fiind aparitia unei transpiratii urat mirositoare, a unei respiratii rele si a unei urini cu miros neplacut.In mod surprinzator, omul de rand al zilelor noastre bea mai multe bauturi racoritoare si alcoolice, cafea si lapte decat apa. Organismul poate folosi apa indiferent de sursa ei de provenienta, insa unele bauturi ridica anumite probleme speciale. Multe dintre ele contin calorii care trebuie digerate ca si hrana. Aceste calorii pot produce cresterea depozitelor de grasime, oscilatii ale nivelului zaharului sangvin si incetinesc digestia. Apa, pe de alta parte, trece pur si simplu prin stomac, indiferent daca acesta contine alimente sau nu. Ea nu trebuie prelucrata sau digerata, nu irita si nu tulbura functiile organismului si nu contine nici o calorie. In plus, zaharul din bauturile dulci necesita apa pentru a fi metabolizat. Majoritatea bauturilor cresc secretia acida a stomacului. Bauturile pe baza de cola contin fosfor, o substanta chimica ce are efectul nedorit de epuizare a rezervelor de calciu al organismului, contribuind astfel la aparitia osteoporozei.Bauturile dietetice, cafeaua neagra si ceaiul rezolva problema calorica, insa prezinta alte dificultati. Substantele chimice pe care aceste bauturi le contin - printre care se numara aromatizantele, conservantii si colorantii ce se folosesc chiar in bauturile dietetice - irita stomacul si solicita ficatul si rinichii pentru a le detoxifia si elimina. Toate aceste operatiuni necesita un surplus de apa. Apa elimina toate aceste probleme. Ea nu contine calorii care sa incetineasca digestia sau sa depuna nedorita grasime, nu irita si nu solicita invelisul intern al tractului digestiv.

Pentru a avea un organism cat mai sanatos trebuie sa bem cat mai multa apa si sa evitam bauturile care ceeaza probleme. De asemeni sursa este importanta. Atunci cand apa de la robinet nu este potrivita pentru consum alternativele sunt apa minerala care contine minerale dizolvate, unele fiind prezente in mod natural in apa respectiva, altele fiind adaugate si apa carbogazoasa, dar au un continut ridicat de de sodiu (persoanele cu tensiunea arteriala crescuta ar trebui sa le evite). In Romania unele orase nu poseda retele de distribuire a apei care sa respecte toate prevederile legislative in vigoare de aceea apa poate contine nitrati, mai ales fantanile. Zonele cele mai afectate sunt: Dolj, Iasi, Buzau, Giurgiu, Bacau, Mehedinti, Teleorman, Botosani. Principala problema de sanatate legata de cresterea concentratiei nitratilor in apa de baut o reprezinta methemoblobinemia infantila (boala albastra de fantana). Aceasta boala este consecinta formarii methemoglobinei prin legarea moleculelor de nitrit (formate prin reducerea microbiana a nitratilor) de hemoglobina. Consecintele sunt cianoza si la concentratii mai mari chiar moartea. Anual se inregistreaza 200-220 de cazuri de intoxicatii acute la copii 0-1 an, cu o rata a deceselor de 6-8%.

Daca apa de la robinet nu se poate bea cea mai buna solutie este filtrul (mai ales pentru cei din zonele rurale). Plumbul poate fi eliminat daca se lasa apa sa curga 1-2 minute inainte sa fie consumata, iar clorul se evapora daca apa este colectata intr-un vas sau borcan care este apoi lasat deschis pentru un timp.

Problema apei in lume

Potrivit evaluarilor privind resursele de apa, rezulta un volum pe Terra de 1,38 miliarde km³ din care: 96,5% apa oceanului planetar; 2,53% apa dulce; 0,97% apa sarata de pe uscat (lacuri) si apa subterana de mare adancime si cu mineraliazre ridicata.Resursele de apa dulce sunt limitate. In ultimul deceniu, penuria de apa a devenit tot mai evidenta. Nivelurile freatice coboara pe toate continentele, aproape oriunde terenul este plat. Circa 70% din intraga cantitate de apa deturnata din rauri sau pompata din subteran este folosita pentru irigatii, in timp ce 20% este utilizata in industrie, iar 10% pentru scopuri casnice. Folosirea apei in industrie este cu mult mai productiva decat utilizarea ei in irigatii; dat fiind faptul ca bilantul economic al utilizarii apei nu pledeaza in favoarea agriculturii, acest sector bate in retragere intotdeauna. Penuria de apa pentru agricultura inseamna penurie de hrana.Competitia pentru apa este in crestere, pe masura ce populatiile continua sa creasca rapid in unele dintre zonele cele mai sarace in apa. Cel putin in cinci zone de disputa asupra apei pot izbucni conflicte, in absentaunor acorduri de impartire a apelor: regiunea Marii Aral, Gangelui, Iordanului, Nilului si Tigru-Eufrat. Stresul de apa apare atunci cand sursele reimprospatabile ale unei tari scad sub 1700m³ pe locuitor. In momentul de fata, 34 de tari din Africa, Asia si Orientul Mijlociu sunt clasificate in categoria tarilor cu lipsa de apa. Aceste tari, cu exceptia Siriei si Africii de Sud, sunt importatoare de cereale (aproape un sfert din comertul mondial cu aceste produse). In Israel, utilizarea apei pe hectar a sazut de la o valoare anuala de 8200 m³ in 1951 la circa 5200 m³ in 1985, prin implementarea unor programe eficiente. In Texas se foloseste eficient un dispozitiv echipat cu tuburi de picurat care ies vertical din bratul stropitorului si care duc apa mult mai aproape de plante, reducand pierderile prin evaporare in campiile fierbinti si vantoase.

Din cei 6000 km³, cat sunt estimarile consumului mondial actual de apa dulce, 69% revine agriculturii, 23% industriei si 8% consumului casnic. Romania dispune de resurse sarace de apa, de 1700 l/locuitori, in comparatie cu media pe Europa, de 4000-5000 l/locuitor. Consumul de apa dulce in tarile dezvoltate a sporit considerabil. In America de Nord, consumul de apa este de 7,6 ori mai mare decat in Africa si de 2,9 ori fata de cel al tarilor europene.

Omenirea se afla in cautarea unor noi resurse de apa neclasice, cum ar fi apa din calotele polare, apa din ceata si roua, insamantarea artificiala a norilor, prin desalinizarea apei marine.

Orice activitate umana e o potentiala sursa de poluare a apelor, eventual indirecta (prin intermediul poluarii atmosferei sau solurilor). Poluarea a inceput probabil cu milenii in urma, odata cu primele orase. Apoi a venit mineritul, despaduririle, gunoaiele, devenind deja o problema majora in Imperiul Roman si China antica. Poluarea radioactiva a inceput abia in anii '40. Despaduririle au fost masive in ultimii 200-300 de ani, acum continua sa fie intensive in America de Sud si Africa. Dar si reimpaduririle pot aduce poluare, caci inlocuirea padurilor de foioase cu conifere determina apreciabile scaderi de pH. Continua sa se reduca zonele umede, a crescut mult uzul de fertilizante si pesticide in agricultura, s-a intensificat mineritul, industria, consumul primar de energie si s-au inmultit accidentele industriale grave.

Poluarea apelor este definita in diverse moduri. Astfel, Conferinta de la Geneva din 1961o prezinta ca 'modificarea directa sau indirecta a compozitiei sau starii apelor unei surse oarecare, ca urmare a activitatii omului, astfel incat apele devin inadecvate utilizarilor pe care le au in mod obisnuit, ridicand risc pentru sanatatea omului si pentru integritatea ecosistemelor acvatice'.

Unii recunosc si notiunea de poluare naturala. In acest sens, o definitie simpla si larga a poluarii ar fi: 'Poluarea apei = modificarea calitatii acesteia datorita activitatii umane sau in urma unor fenomene naturale'. Definitiile sunt deci destul de arbitrare, pentru ca de fapt si poluarea 'naturala' uneori nu e chiar naturala - apa anoxica provine adesea de la fundul unui lac artificial, invaziile de alge apar mai ales pe terenul excesului de nutrienti generat de poluarea cu nitrati si fosfati, suspensiile dupa ploi masiv vin in mare parte de pe terenuri poluate sau defrisate de om.

Ca o definitie mai completa,putem spuna ca:`Prin poluarea apei se intelege orice alterare fizica, chimica, biologica sau bacteriologica a acesteia peste o limita admisibila stabilita prin lege, inclusiv depasirea nivelului natural de radioactivitate produsa direct sau indirect de activitati umane, care o fac improprie folosirii normale in scopurile in care aceasta utilizare era posibila inainte de a interveni alterarea

Cuvantul poluare vine din latina si vrea sa desemneze o actiune prin care omul isi degradeaza propriul sau mediu de viata . Marea majoritate a definitiilor ce i s-au atribuit notiunii de poluare , subliniaza raportul dintre dreptul mediului si comportamentul uman . Potrivit consiliului O.C.D.E. ( 1974 ) , poluarea este introducerea de catre om , direct sau indirect , de substante ori de energie in mediu , care antreneaza consecinte prejudiciabile , de natura sa puna in pericol sau al organismelor vii si aduce daune bunurilor materiale .

Potrivit legii 137/1995 ( L.P.M. ), poluantul reprezinta orice substanta solida , lichida, sub forma gazoasa sau de vapori sau sub forma de energie ( radiatie electromagnetica ionizanta , termica fonica ) care , introdusa in mediu , modifica echilibrul constituientilor acestuia fizico-chimice si structurale ale componentelor naturale ale mediului , reducerea diversitatii si rezistentei biologice a ecosistemelor naturale si antropizate , afectarea echilibrului ecologic si al calitatii vietii , toate aceste fenomene sunt cauzate in principal de poluarea apei , aerului si solului , supraexploatarea resurselor , gospodarirea si valorificarea lor deficitara ca si prin amenajarea necorespunzatoare a teritoriului .

Substantele poluante introduse in ape din surse naturale si artificiale sunt numeroase, producand un impact important asupra apelor de suprafata si subterane. Prejudiciile aduse mediului de substantele poluante pot fi grupate in doua mari categorii: prejudicii asupra sanatatii publice si prejudicii aduse unor folosinte (industriale, piscicole, navigatie, etc.). Substantele poluante pot fi clasificate, dupa natura lor si dupa prejudiciile aduse, in urmatoarele categorii:

substantele organice, de origine naturala sau artificiala, reprezinta pentru apa poluantul principal. Substantele organice de origine naturala (vegetala si animala) consuma oxigenul din apa atat pentru dezvoltare, cat si dupa moarte. Materiile organice consuma oxigenul din apa, in timpul descompunerii lor, intr-o masura mai mare sau mai mica, in functie de cantitatea de substanta organica evacuata, provocand distrugerea fondului piscicol si in general a tuturor organismelor acvatice. In acelasi timp oxigenul mai este necesar si proceselor aerobe de autoepurare, respectiv bacteriilor aerobe care oxideaza substantele organice si care, in final, conduc la autoepurarea apei. Concentratia de oxigen dizolvat normata, variaza intre 4 - 6 mg/dm³, in functie de categoria de folosinta, coborarea sub aceasta limita avand ca efect oprirea proceselor aerobe, cu consecinte foarte grave. Cele mai importante substante organice de origine naturala sunt titeiul, taninul, lignina, hidratii de carbon, biotoxinele marine s.a. Substantele organice - poluanti artificiali, provin din prelucrarea diferitelor substante in cadrul rafinariilor (benzina, motorina, uleiuri, solventi organici s.a), industriei chimice organice si industriei petrochimice (hidrocarburi, hidrocarburi halogenate, detergenti s.a.).

substantele anorganice, in suspensie sau dizolvate sunt mai frecvent intalnite in apele uzate industriale. Dintre acestea se mentioneaza, in primul rand, metalele grele ( Pb, Cu , Zn , Cr ), clorurile, sulfatii etc. Sarurile anorganice conduc la marirea salinitatii apelor, iar unele dintre ele pot provoca cresterea duritatii. Clorurile in cantitati mari fac apa improprie alimentarilor cu apa potabila si industriala, irigatiilor etc . Prin bioacumulare metalele grele au efecte toxice asupra organismelor acvatice, inhiband in acelasi timp si procesele de autoepurare. Sarurile de azot si fosfor produc dezvoltarea rapida a algelor la suprafata apelor. Apele cu duritate mare produc depuneri pe conducte, marindu-le rugozitatea si micsorandu-le capacitatea de transport si de transfer a caldurii.

materialele in suspensie, organice sau anorganice, se depun pe patul emisarului formand bancuri care pot impiedica navigatia, consuma oxigenul din apa daca materiile sunt de origine organica, determina formarea unor gaze urat mirositoare. Substantele in suspensie plutitoare, cum ar fi titeiul, produsele petrolifere, uleiul, spuma datorata detergentilor, produc prejudicii emisarului. Astfel, ele dau apei un gust si miros neplacut, impiedica absorbtia oxigenului la suprafata apei si deci autoepurarea, se depun pe diferite instalatii, colmateaza filtrele, sunt toxice pentru fauna si flora acvatica, fac inutilizabila apa pentru alimentarea instalatiilor de racire, irigatii, agrement etc.

substantele toxice, nu pot fi retinute de instalatiile de tratare a apelor si o parte din ele pot ajunge in organismul uman, provocand imbolnaviri. Aceste materii organice sau anorganice, cateodata chiar in concentratii foarte mici, pot distruge in scurt timp flora si fauna receptorului.

- substantele radioactive, radionuclizii, radioizotopii si izotopii radioactivi sunt unele dintre cele mai periculoase substante toxice.Evacuarea apelor uzate radioactive in apele de suprafata si subterane prezinta pericole deosebite, datorita actiunii radiatiilor asupra organismelor vii.Efectele substantelor radioactive asupra organismelor depind atat de concentratiile radionuclizilor, cat si de modul cum acestea actioneaza, din exteriorul sau din interiorul organismului, sursele interne fiind cele mai periculoase.

substantele cu aciditate sau alcalinitate pronuntata evacuate cu apele uzate, conduc la distrugerea florei si faunei acvatice, la degradarea constructiilor hidrotehnice, a vaselor si instalatiilor necesare navigatiei, impiedica folosirea apei in agrement, irigatii, alimentari cu apa etc. De exemplu, toxicitatea acidului sulfuric pentru fauna depinde de valoarea pH-ului, pestii murind la un pH = 4,5. Hidroxidul de sodiu, folosit in numeroase procese industriale, este foarte solubil in apa si mareste rapid pH-ul, respectiv alcalinitatea apei, producand numeroase prejudicii diferitelor folosinte ale apelor. Astfel, apele receptorilor care contin peste 25 mg/l NaOH, distrug fauna piscicola

colorantii, proveniti indeosebi de la fabricile de textile, hartie, tabacarii etc, impiedica absorbtia oxigenului si desfasurarea normala a fenomenelor de autoepurare si a celor de fotosinteza

energia calorica caracteristica apelor calde de la termocentrale si de la unele industrii, aduce numeroase prejudicii in alimentarea cu apa potabila si industriala si impiedica dezvoltarea florei si faunei acvatice. Datorita cresterii temperaturii apelor scade concentratia de oxigen dizolvat, viata organismelor acvatice devenind dificila.

microorganismele de orice fel, ajunse in apa receptorilor, fie ca se dezvolta necorespunzator, fie ca deregleaza dezvoltarea altor microorganisme sau chiar a organismelor vii. Microorganismele provenite de la tabacarii, abatoare, industria de prelucrare a unor produse vegetale, sunt puternic vatamatoare, producand infectarea emisarului pe care il fac de neutilizat.

Poluarea chimica este reprezentata de patrunderea in apa a unor substante diverse,de natura organica si/sau anorganica (de la cele usor degradabile ,pana la cele toxice cu persistenta indelungata si cu remanenta).

Poluarea chimica organica este generata de prezenta in apa a substantelor organice de tip glucide, lipide si proteine.Ea este specifica apelor uzate rezultate de la fabricile de hartie si celuloza, abatoare si din industria petrochimica si de sinteza organica.Descompunerea substantelor organice se realizeaza cu consum de oxigen de catre microorganisme-asa numitul consum biochimic de oxigen(C.B.O.)sau prin procese chimice-asa numitul consum chimic de oxigen(C.C.O.). Ca produsi de descompunere ai substantelor organice rezulta fenolii, amine, uree, ammoniac, hydrogen sulfurat(H2S), nitrati si nitrite. Poluantii din aceste ape sunt in cantitati mari, iar unele dintre aceste substante sunt toxice pentru diferite organisme chiar in cantitati foarte mici (exemplu:pesticidele). Substantele organice de sinteza au in general o persistenta ridicata in mediu (exemplu:compusii organoclorurati intre care se numara insecticidul D.D.T).

Micropoluantii organici sunt compusi organo-clorurati, fenoli, cetone etc. Multi intra in clasa biocidelor (pesticide, fungicide, ierbicide, insecticide etc.). Exista peste 10 milioane de compusi chimici, din care zeci de mii sunt in uz in industrie, ceea ce face ca in apa sa poata ajunge o uriasa varietate, imposibil de identificat si dozat individual. De aceea se monitorizeaza numai compusii mai frecventi si mai toxici. Exista in legislatie liste cu substante prioritare ce trebuie eliminate. Frecvente sunt pesticidele organo-clorurate si organo-fosforice, triazinele, derivatele de uree, erbicidele tip hormon vegetal, solventii de uz casnic, substantele de sinteza si reactivi din industrie, de exemplu cei pentru fabricarea de polimeri. Unele produse cum sunt DDT si alte pesticide organoclorurate au fost interzise aproape in toate tarile sau sunt foarte strict controlate, dupa ce s-a constatat ce dezastre au produs. Efectele toxice ale diversilor micropoluanti pot fi letale sau neletale, atat pe termen scurt cat si la expunere cronica. Mari probleme si controverse sunt cu privire la efectele cancerigene si genotoxice in general la expuneri cronice la cantitati reduse de substanta, deoarece informatia stiintifica e incompleta.Degradabilitatea biologica si chimica a diversilor micropoluanti este extrem de diferita. Unii persista saptamani (de exemplu insecticide organofosforice), altele luni (triazine de exemplu) iar altele foarte mult (10 ani DDT-ul!). Unele sunt retinute / descompuse de procedeele obisnuite de epurare / preparare a apei, altele insa trec aproape nemodificate (lindan, pentaclorfenol etc.). Pentru identificarea micropoluantilor se folosesc metode de laborator foarte diverse: evaporare, ultrafiltrare, spumare, extractie, schimb de ioni, adsorbtie pe carbon activat, pe oxid de aluminiu, pe namol activ, precipitare cu saruri de fier sau aluminiu, cromatografie gazoasa, spectrofotometrie etc.

De rutina pentru a evalua poluarea cu compusi organici biodegradabili se determina indicatori indirecti cum sunt consumul chimic de oxigen (CCO) si consumul biochimic de oxigen (CBO), plus concentratia oxigenului. Multi specialisti considera ca CCO si CBO sunt mult prea generali si informatia rezultata nu este suficienta.

Trebuie intelese si respectate metodologiile de analiza si interpretare, altfel se risca concluzii gresite. O parte din substantele organice din ape sunt in continuare cunoscute doar vag, in linii generale, de exemplu cele naturale complexe gen 'acizi humici' sau 'humus acvatic'. Evolutia nivelelor de compusi organici degradabili aval de o deversare intr-un rau se poate modela si corela bine cu evolutia oxigenului dizolvat, dioxidului, amoniului, azotitilor si azotatilor, a bacteriilor, protozoarelor, algelor, crustaceelor si rotiferelor, pestilor etc., existand succesiuni tipice previzibile.

Cea mai tipica poluare cu compusi organici biodegradabili este cea cu ape fecaloid-menajere. Un om de exemplu polueaza zilnic in medie la nivel de: 45-55 g CBO5, 1,6 - 1,9 x CBO5 g CCO-Cr, 0,6 - 1,0 x CBO5 g carbon organic total, 170-220 g suspensii totale, 10-30 g grasimi, 4-8 g cloruri, 6-12 g azot total (circa 40% organic), 0,6 - 4,5 g fosfor total (circa 30% organic). Stiind aceasta se poate prezice cantitatea de poluanti produsa de un oras cu un anumit numar de locuitori si s-a introdus pentru aceasta categorie de poluare o unitate de masura numita locuitor-echivalent. In SUA; dupa adoptarea in 1972 a 'Clean Water Act', CBO a scazut cu 45% in apele fecaloid-menajere si cu 70% in cele industriale.

Alte poluari frecvente cu compusi organici biodegradabili provin de la industrie, mai ales de la cea a celulozei, alimentara etc. Biodegradabilitatea practica scade mult pana la zero daca sunt prezente in apa substante toxice sau inhibitoare pentru bacteriile ce realizeaza biodegradarea compusilor organici

Compusii organici din lacuri si rauri se oxideaza si descompun, sau se depun ca particule pe fundul apelor. Exista si degradare fotolitica, dar redusa. Baza este degradarea microbiologica. Daca exista oxigen dizolvat destul degradarea este aeroba, cu consum de oxigen si productie de bioxid de carbon si apa (respiratie). Daca oxigenul e insuficient, se trece la procese anaerobe cum sunt denitrificarea, dezaminarea, reducerea sulfatului, fermentarea. Acestea produc oxigenul necesar descompuneri substantelor organice dar si compusi nedoriti precum hidrogenul sulfurat, metanul etc. Aceste procese anaerobe sunt rare in rauri dar frecvente in lacuri adanci si comune in mlastini. Aparent paradoxal, daca un rau e poluat cu substante organice biodegradabile, e de dorit sa fie poluat si cu azotati, caci prin denitrificare bacteriile pot obtine oxigenul necesar descompunerii substantelor organice, altfel raul devine anoxic, deci poluarea cu nitrati contracareaza poluarea cu compusi organici biodegradabili! Bioxidul de carbon CO2 s-a dovedit a nu fi totdeauna corelat cu nivelul de incarcare organica, mai ales cand substantele organice in cauza sunt putin sau deloc biodegradabile sau cand curgerea este turbulenta si deci CO2 se degaja usor in atmosfera. Distinctia intre carbonul organic particulat (COP)si cel dizolvat (COD) este relativ arbitrara, in functie de diametrul moleculei, testat practic prin trecerea sau nu prin filtrul cu o anumita porozitate. COP e de regula mai mare decat COD in rauri, dar sunt exceptii cum sunt raurile din Arctica sau America de Sud La nivel global se estimeaza transportul in rauri la 0,42-0,57 x 109 tone / an pentru COP si 0,11 - 0,25 x 109 tone / an pentru COD. Estimarile sunt foarte dificile si multe 'adevaruri consacrate' au fost infirmate in ultimul deceniu, inclusiv corelatiile debit - COP - COD. sau CBO - O2 dizolvat. COP poate fi stabil sau labil (metabolizabil) cum sunt zaharurile, aminoacizii etc. (6-30% din COP). Din COP ajuns pana in mare, 30-70% e degradat in estuare, restul ramane ca sediment pe fundul marii. COD poate fi si el degradabil sau nedegradabil.

Un caz particular de poluari cu substante organice sunt poluarile petroliere care reprezinta un mare dusman al apelor, deoarece culoarea, gustul si mirosul sunt afectate chiar la concentratii reduse. Sunt grav afectate multe organisme acvatice, ceea ce duce la dezechilibru ecologic. Fiind mai usoare ca apa, produsele petroliere formeaza pelicula / strat la suprafata apei, ce impiedica oxigenarea. In ape subterane sunt si mai persistente, caci biodegradarea e redusa sau absenta in lipsa oxigenului si luminii. Pe apele navigabile provin de cele mai dese ori de la accidente cu petroliere sau de la spalarea ilegala a rezervoarelor navelor.

Pesticidele folosite in agricultura afecteaza sursele de apa atunci cand terenurile tratate cu pesticide sunt spalate de ape care deverseaza in circuitul natural (la suprafata sau adancime). Afecteaza viata acvatica, are efecte mutagene, teratogene si cancerigene. Pentru evitarea poluarii cu pesticide se impune folosirea rationala in terenurile de cultura (daca nu pot fi evitate) si protectia sanitara a surselor de apa.

Rezidurile petroliere ajung in bazinele naturale prin deversarea apelor reziduale de rafinariile de petrol, ce pot contine petrol si derivate, acid sulfuric si sulfati alcalini (sulfatul de sodiu, hidrogen sulfurat). Pestele paraseste imediat zonele de categoria de poluare I si II (maxima), dar organismele acvatice fixate (fito si zooplanctonul) sunt distruse iremediabil. Autopurificarea este foarte lenta. Protectia apelor de suprafata se realizeaza prin epurarea cat mai eficienta inainte de deversarea in bazinul natural folosind metode: fizico-chimice (de exemplu flotatia cu aer dizolvat permite indepartarea produselor petroliere in proportie de 90-95%, iar a substantelor solide in suspensie in proportie de 75%) si/sau biologice (iazuri artificiale, filtre biologice cu namol activ dezvoltand flora microbiana petrol-oxidanta).

Fenolii (derivati hidroxilati ai hidrocarburilor benzenice, cu gruparea OH legata direct de nucleu) apar in apele reziduale de la distilarea carbunilor si a gudroanelor, din cocserii, din industria petrochimica. Afecteaza calitatile organoleptice ale apei cu toate filtrele de purificare (dau gust de clor cauzat de produsii clor-fenol rezultati din substituirea lesnicioasa a atomilor O cu Cl) si viata acvatica. Purificarea specifica recurge la procedee de tratare cu recuperarea fenolilor prin metode chimice sau cu distrugerea lor prin metode biologice (namol activ fenol- oxidant).

Detergentii clasici (sapunurile - saruri alcaline ale acizilor grasi superiori, tributare duritatii si aciditatii apei) sau sintetici (mai eficienti si mai economici) ajung in apele de suprafata dinspre industria textila, din apele menajere sau de pe urma insecticidelor/fungicidelor pe baza de detergenti utilizate in agricultura. Dincolo de implicatiile organoleptice amintite mai sus sunt notate efecte toxice care au favorizat aparitia carcinoamelor gastrice in experiment acut (soareci). Doza limita pentru pesti este de 6,7 mg/L. Autopurificarea este foarte lenta (persista la mari distante de locul deversarii). Epurarea recurge la flora microbiana eficienta in cazul sapunurilor, dar deficitara in cazul produsilor sintetici traditionali care sunt degradati numai in proportie de 20 - 30%. Detergentii sintetici de generatie noua sunt degradabili pana la 90%. Profilaxia poluarii cu detergenti recurge la determinarea regulata a concentratiilor specifice in efluentii statiilor de epurare, in apele naturale si in reteaua de distributie a apei potabile urmata de masuri drastice imediate (sistarea alimentarii cu apa) in cazul depasirilor catastrofale, accidentale ale nivelelor de siguranta sau la corectarea performantei instalatiilor de epurare in cazurile de deriva lenta a dozelor efective catre limitele superioare admise (specificate de ex in STAS 1342/1977).

Multiplele neajunsuri pe care le determina prezena detergentilor in concentratii crescute in susrsele de apa - formare de spuma, dificultati in prelucrarea apelor de suprafata, modificari defavorabile ale proprietetilor organoleptice ale apei de baut, actiunea lor toxica pentru om si animal - justifica intereseul general pentru acest nou tip de poluant al apelor.

Un detergent are proprietatea de a de orienta la interfata, proprietate conferita de existent in structura molecule sale a unei grupe cu tendinte opuse de salubrizare (hidrofobe si hidrofile).

- Saruri solubile ale acizilor carboxilici : RCOO-M+( M+ - cationul unui metal alcalin, cel mai utilizat fiind Na+);

c) Cationici (grupele hidrofile fiind: -NH2, -NH, -N, animo primare, secundare si tertiare precum si N+ din sarurile cuaternare de amoniu) cum ar fi:

Detergentii sunt substante care poseda proprietati de curatire. Desi difera mult uni de altii din punct de vedere fizic si chimic, ei au caracterul comun de a scadea tensiunea superficiala a lichidelor in care sunt dizolvati, motiv pentru care sunt denumiti si agenti de suprafata. Cei mai vechi detergenti utilizati au fost sapunurile, sarurile alcaline ale acizilor grasi superiori. Din cauza ca sapunurile prezinta neajunsul de a nu putea fi utilizate in medii acide sau in apele dure, datorita insolubilitatiiderivatilor lor alcalino-terosi, s-a simtit nevoia prepararii unor agenti de curatire care sa nu prezinte acest inconvenient. S-a ajuns astfel la prepararea de detergenti sintetici, mult mai eficienti si economici decat sapunurile, motiv pentru care, dupa cel de-al doilea razboi mondial, acestea din urma au fost inlocuite intr-o mare masura prin detergenti sintetici. In ultimile decenii, folosirea detergentilor in gospodarie si industrie - in industria texila indeosebi - a atins un grad atat de inalt, incat astazi nici industria si nici economia casnica nu se mai pot lipsi de ei .

Intr-adevar, noii detergenti sintetici prezinta remarcabile proprietati de spalare si mari avantaje fata de sapun. Ei nu sunt influentati de duritatea ori de aciditatea apei, dau spuma abundenta si constanta atat cu apa calda, cat si cu apa rece, iar prin dizolvarea in apa se comporta neutru, crutandu-se astfel fibra si culoarea tesaturii spalate. Lenjeria spalata cu detergenti sintetici nu pastreaza miros specific, iar simplificarea prosesului de spalare a dus mai usor la automatizarea acestuia.

Actiunea de spalare a detergentilor se explica prin orientarea particulara a catenei atomilor de carbon in raport cu suprafata obiectului de spalat. Prin micsorarea tensiunii superficiale a apei, moleculele de detergenti se acumuleaza cu suprafata de contact dintre solutia apoasa si corpul scufundat in solutie pentru a fi spalat, dispunandu-se astfel incat catena atomilor de carbon se indreapta spre suprafata obiectului de spalat - grupare lipofila - in timp ce cealalta extremitate a lantului, cu afinitate pentru apa (-SO₃Na) - grupare hidrofila - se indreapta spre apa. Moleculele de detergent care acopera suprafata obiectului de curatat desfac particulele de murdarie (grasime si alte impuritati), ale caror grupa hidrofile, aflandu-se spre periferie, impedica particulele de impuritati sa se aseze din nou pe obiectul spalat (1,23,43) (fig.1)

Dupa natura gruparii polare hidrofile, se disting doua mari clase de detergenti: detergenti ionici (anionici si cationici) si detergenti neionici .

Functiunile SO₃- sau O-SO₃- pot fi inlocuite prin functiile fosforice, tiosulfurice, sulfonice etc (21);

Aceste lanturi polioxietilenice se pot fixa pe: acizii grasi, alcoolii grasi, alchilfenoli, amine, amide grase etc. (31). Utilizarea cea mai larga o au detergentii anionici, folositi intr-o proportie de peste 75% sun sunt reprezentati, indeosebi, de alkilbenzen-sulfonati (ABS).

Majoritatea detergentilor sintetici existenti in comert au doi constituenti majori: detergentul, agentul tensioactiv, care in general este ABS, si o serie de substante adjuvante(un amestec de saruri sodice: fosfati, carbonati, sulfati, silicati, perborati, etc.)

Prezentam alaturat, compozitia a 3 varietati de detergenti din care rezulta ca aceste saruri sodice sunt prezente in toate 3 formule (31)

Substantele componente ale detergentilor care ajung in apele reziduale si cu acestea in sursele de apa privin din:

a) diversele intreprinderi industriale care folosesc detergentii sintetici (intreprinderi textile, de pielarie, apretare, vopsire, etc) sau care prepara detergenti;

b) folosirea menajera a detergentilor si utilizarea lor pentru curatirea strazilor;

c) terenurile agricole tratate cu insecticide ori fugicide care contin detergenti.

Detergentii sintetici provoaca si unele dificultati in prelucrarea apelor reziduale si a celor de suprafata. Dupa unii autori, prezenta detergentilor in apa supusa decantarii, provoaca o sedimentare ceva mai redusa a substantelor in suspensie. Intr-o anumita concentratie, detergentii favorizeaza mentinerea in suspensie a substantelor fin divizate, crescand incarcatura in aceste substante a efluentului. Dupa alti autori, detergentii maresc viteza de decantare a particulelor mai mari de 25 de microni in timp ce sedimentarea particulelor sub 25 microni este incetinita.

Poluarea apelor subterane cu ABS constituie o problema mult mai serioasa decat poluarea apelor de suprafata, deoarece poate ramane insidioasa, neobservata multa vreme, pana cand panza subterana de apa este interesata pe o mare intindere. In astfel de imrejurari, masurile de remediere necesita ani de zile pentru a da rezultate satisfacatoare si pentru a produce autopurificarea apei.

O serie de autori afirma ca detergentii ar putea mari permeabilitatea solurilor si favoriza patrunderea altor substante poluante, ca substante gudronoase cancerigene, germeni si virusuri etc. Aceste substante, care in mod normal ar fi retinute in sol, ar putea traversa straturile din sol in prezenta detergentilor, ajungand pana la panzele subterane de apa.

Prin apa de baut poluata cu detergenti, prin fructe, legume si alte produse alimentare spalate cu aceeasi apa, ca si prin vesela etc, se ingereaza zilnic mici cantitati de detergenti, care nu ar exercita efecte nocive asupra sanatatii omului si animalului. Gradul de toxicitate al acestor detergenti pare deci a fi destul de redus. Doza letala pentru un adult este de 65 kg ar fi de 80 g detergent.

Reziduurile celulozice sunt obisnuite in vecinatatea industriilor de celuloza si hartie. O fabrica mare de celuloza consuma apa echivalenta unui oras de 60 000 de locuitori, o productie zilnica de 100 de tone conducand la o incarcatura poluanta echivalenta cu apa menajera a unui oras de 500 000 de locuitori. Poluantii comuni sunt geluri celulozice bogate in lignina, zaharuri si mai putin acidul acetic, acidul formic, grasimile si cerurile; sunt inca mentionate lesiile sulfitice, colorantii, fibrele de celuloza. Autopurificarea este eficienta la concentratii moderate. Efecte nocive se exercita asupra organismelor acvatice. Riscurile pentru sanatate decurg din prezenta unor germeni precum Klebsiella ce se hraneste cu carbohidrati acvatici si poate produce infectii ale tractului respirator superior. Epurarea decurge la decantarea prin coagulare si la procedee biologice cu biofiltre sau namol activ insotit de aerare puternica.

Nitratii provin de la fertilizarea agricola naturala sau cu ingrasaminte sintetice azotoase. Din sol nitratii ajung in apele subterane si de suprafata si mai departe in produse agricole si alimente. Methemoglobinemia (cianoza infantila: fierul din hemoglobina trece de la valenta 2 la 3 facand-o inapta pentru transportul oxigenului; tesuturile devin violete) a fost raportata la sugari alimentati artificial cu lapte praf si apa poluata care intrunesc circumstante favorabile (flora intestinala specifica reducerii ionului nitrat in nitrit). Profilaxia consta in supravegherea continutului in nitrati a fantanilor, reglementarea utilizarii si depozitarii ingrasamintelor animale sintetice.

Poluarea chimica anorganica este generata de compusi anorganici.Ea este caracteristica industriei petroliere de extractie,industriei petrochimice si industriei chimice anorganice(exemplu:industria clorosodica).Acizii si bazele libere rezultate din procesele de productie,determina formarea unor ape uzate cu valori extreme ale pH-ului,ce pot fi stresante sau letale pentru organismele acvatice.

Continutul ridicat al azotului din apa (sub forma compusilor nitrati, nitriti, azotul organic, amoniacul) antreneaza o crestere excesiva a algelor si plantelor pe fundul raurilor. Sarurile nutritive (compusii sulfati, fosfati, cloruri) accelereaza fenomenul de eutrofizare a raurilor, proliferarea masiva a anumitor alge in detrimentul altor specii.

Metalele precum cadmiul, cuprul, mercurul, plumbul, zincul sau titanul sunt prezente in deversarile lichide provenite de la diverse industrii: chimica sau metalurgica. Aceste substante fac parte din seria "materiilor inhibitorii pentru viata '', fiind periculoase atat pentru plantele si animalele acvatice, cat si pentru om (de exemplu, mercurul si plumbul se pot concentra in lantul alimentar).

Cianurile arsenicului, in metalurgie, in industria chimica si parachimica, sunt toxice pentru organismele inferioare, invers decat in cazul otravirii.

Fluorul, precum marea majoritate a metaloizilor, nu este niciodata intalnit in stare naturala sub forma sa moleculara libera, ci sub forma de fluoruri. Acestea devin toxice, conducand la simptone notabile de la 250 la 450mg/l. Dimpotriva, in doze foarte slabe au o actiune benefica asupra dentitiei, contribuind la prevenirea cariei dentare. Fenolii, proveniti cel mai frecvent din poluarea industriala, antreneaza o diminuare a fenomenului de biodegradare.

Plumbul ajunge in apa de la aceleasi surse care il resapeaza in aer (vezi igiena aerului) precum industriile extractive si prelucratoare de minereuri neferoase, gazele de esapament, insecticidele, ambalajele, ceramicile, portelanurile. Epidemii majore de saturnism hidric (asociind gingivita, colici, anemie, aparitia de hematii cu granulatii bazofile in sange) au fost raportate la Leipzig - 1930 sau in Scotia - anii '70. Prevenirea instituie masuri severe adresate industriilor producatoare, generalizarea benzinelor fara plumb, retragerea insecticidelor pe baza de arseniat de plumb, limitarea materialelor pe baza de plumb in uzul casnic.

Mercurul in apa are surse industriale similare. Metil-mercurul patrunde in lantul alimentar prin intermediul plantelor acvatice si pestilor. Se depoziteaza (se elimina lent in 70 de zile) cu precadere in creier, hematii, par, rinichi si ficat cu actiune toxica mai mare la fat decat la mama (se citeaza intoxicatia noului-nascut ca paralizie cerebrala spasmodica). La adulti se noteaza tulburari la nivel cerebral (ataxie - lipsa de coordonare a miscarilor voluntare, dizartrie - tulburari de vorbire, hipoacuzie, tremuraturi, reducerea campului vizual, tulburari de sensibilitate), precum si tulburari vegetative. Preventia adreseaza in special statiile de neutralizare (epurare) de la nivelul industriilor deoarece tratamentele curente pentru apa potabila nu retin decat in mica masura compusii de mercur. Unele organisme acvatice (alge) prezinta mercur-tropisme (atractie pentru mercur) si pot fi utilizate ca filtre biologice.

Cadmiul provine din industriile chimice si metalurgice, minerit, rafinarea minereurilor, ingrasamintele fosfatice folosite in agricultura, motoarele diesel, conductele de apa galvanizate sau de cupru. Afecteaza rinichii, atrage leziuni grave ale tesutului osos. Preventia instituie masuri severe adresate industriilor producatoare pentru retinerea sau neutralizarea cadmiului prin instalatii adecvate de epurare.

Arsenicul provine din industria carbunelui, din termocentrale, topirea minereurilor, fungicidele folosite in agricultura. Expunerea la arsenic conduce la hiperkeratoza, hiperpigmentatie si cancer de piele. Profilaxia impune masuri stricte de mentinere a arsenicului in produsele consumate sub limita admisa.

Azbestul provine din industriile de extractie si de prelucrare pe baza de azbest; gravitatea contaminarii aerului sau apei cu fibre de azbest depinde de finetea fibrei: fibrele cu diametre sub 3 microni si lungimi intre 110-200 microni dau riscuri maxime de azbestoza (o inflamatie cronica a parenchimului pulmonar). Studiile epidemiologice au constatat asociatii intre azbest si cancerul pulmonar, dar la concentratii net superioare celor prezente in mod curent in apa de baut. CMA-urile (concentratiile maxime admisibile) pentru azbest in apa sunt inca asteptate, dar Ordinul nr. 108/2005 al ministrului mediului si gospodaririi apelor stabileste deja tehnicile privind determinarea dozei de azbest in apa potabila (mg/L). Preventia adreseaza in principal industria de extractie si prelucrare, prin norme tehnice privind emisiile in aer si apele reziduale; azbocimentul a fost deja retras ca material pentru conductele de apa. In unele tari utilizarea azbestului a fost pur si simplu interzisa (precum aceea a mercurului).

Hidrocarburile aromatice policiclice (HAP) sunt cancerigene si ajung in apa din industria petroliera, din apele reziduale menajere (urina si fecale), apele de spalare a asfalturilor si bitumurilor, din funinginea de la arderea combustibililor industriali, din vopsirea sau tratarea conductelor de apa cu gudron, bitum, smoala. O idee despre nivelul CMA-ului specific se poate obtine examinand concentratia HAP in apele subterane (1-10mg/cm3) fata de apele de suprafata curate sau putin impurificate (10-50 mg/cm3) sau fata de apele de suprafata puternic impurificate (100-1000 mg/cm3). Eficacitatea instalatiilor de tratare a apelor de suprafata in retinerea HAP este cuprinsa intre 30 si 88%. Prezenta HAP in apa de baut, in aerul inhalat si in produsele alimentare trebuie prevenita prin toate mijloacele posibile. Se considera ca substantele cancerigene din apa nu prezinta pericol atunci cand nu depasesc concentratia inerenta (de origine endogena) de 1-10 micrograme/cm3.

Substantele eutrofizante (nutritive) deversate involuntar in apele de suprafata pot conduce la proliferarea excesiva a algelor cu afectarea utilitatii apei pentru utilizarea potabila sau industriala. Eutrofizantele curente sunt azotul si fosforul provenind de la fertilizantele agricole pe baza de azot sau de la detergentii fosforici. Eutrofizarea creaza dificultati tehnice majore pentru instalatiile de tratare furnizoare de apa potabila pe care o imbogatesc cu materii organice solubile ce ii afecteaza calitatile organoleptice. Preventia recurge la instituirea zonelor de protectie sanitara a cursurilor si rezervoarelor de apa aferente instalatiilor de tratare pentru apa potabila.

Aluminiu: concentratia admisa este de 0.2 mg/l apa. In concentratii mai mari este posibila actiunea negative asupra celulelor nervoase din tesutul cerebral.

Arsen: prezenta sa in apa este posibila din cauza deseurilor din industria farmaceutica si industria vopselelor sau din utilizarea pesticidelor. Este foarte cancerigen. Intoxicatia acuta duce la modificari ale sistemului nervos central, organelor digestive si respiratorii.

Ion cian(CN): apare ca rezultat al deseurilor din apele reziduale. Este un toxic foarte puternic. Concentratia maxima admisa in apa potabila este de 0.05 mg/l. prezenta acestui ion in apa determina disfunctii ale glandei tiroide, tulburari ale sistemului nervos si ale organelor digestive.

Fluor: valoarea maxima admisa a fluorurilor in apa de baut este de 1.2 mg/l. concentratii mai mari (peste 2 mg/l) pot conduce la fluoroza oaselor, in special a dintilor, cu modificari sesibile ale calitatii smaltului (pete). La concentratii de peste 6 mg/l poate produce deces.

Plumb: concentratia maxima admisa este de 0.01 mg/l. este o substanta extreme de toxica si cancerigena. Intoxicatia cu plumb determina inflamatia nervilor (polyneuritis), encefalopatie, anemie si dereglari digestive.

Mercur: concentratia maxima admisa in apa potabila este de 0.001 mg/l. in concentratii mai marilezeaza sistemul nervos si tesutul cerebral, afecteaza muschii inimii, produce modificari in rinichi si canalele renale, provoaca modificari la nivelul pielii si caderea parului.

Cadmiu: este o substanta cancerigena, se acumuleaza in rinichi. Timpul de injumatatire biologica este intre 10 si 35 de ani. Determina simptome clasice de imbolnavire a rinichilor, iar in urina sunt prezente albumina si glucoza.

Azot: compusii cu azot periculosi pentru sanatate sunt nitratii, nitritii si chiar aminiacul. Prezenta nitratilor este periculoasa prin transformarea lor in nitriti care determina methemoglobinemie (produce decesul copiilor cu varsta pana la 3 luni) si formare de nitrosamine care sunt cancerigene. Prezenta amoniacului in apa indica o poluare si o dezinfectie necorespunzatoare. Influenteaza negative mirosul si gustul apei.

Poluarea cu nitrati provine mai ales din agricultura. Azotul e element esential pentru viata si in ape sufera foarte multe procese chimice si biochimice. Apare mai ales ca azotat, azotit, amoniu, azot gazos si cel fixat in compusi organici, grupe intre care exista continue transformari / tranzitari, formandu-se 'ciclul azotului'. Excesul duce la eutrofizare, contaminarea acviferelor, posibila afectare a sanatatii umane: methemoglobinemie la copii, cancer gastric.

Sursele de azotati in ape sunt naturale si antropice. Sursele naturale sunt : Din precipitatii: Oxizi de azot din atmosfera, produsi de fulgere si de arderea combustibililor fosili; Aportul prin spalarea din roci si cenusa de vegetatie arsa ajunsa in ape); Din nitrificarea amoniului (prin microorganismele nitrosomonas si notrosococcus) si a nitritilor (prin nitrobacter); Din izvoare in urma dizolvarii lor la adancime in roci (nitratul avand solubilitate crescuta in ape); Din eroziunea solurilor ce contin azotat. Aceste surse 'naturale' sunt adesea indirect tot antropice. Surse antropice 'directe' sunt cele punctiforme (deversari de ape uzate continand azotati) si difuze, in principal azotatii proveniti din agricultura, din ingrasamintele chimice si din ingrasamintele naturale - gunoi de grajd - aplicate pe campuri, sau de la latrine. Dejectiile contin de fapt uree si amoniu, care se transforma in azotat de catre microorganisme prin nitrificare. Pentru zootehnie putem calcula echivalenta aproximativa de productie de dejectii 1,5 vite adulte = 7 porci = 100 gaini ouatoare.

Apare frecvent exces pe camp de azotat pe care plantele nu-l pot absorbi, fie pentru ca pe ansamblu cantitatea e prea mare, fie pentru ca a fost aplicata la momentul gresit, in afara perioadei de vegetatie. Acest fapt se intampla frecvent prin imprastiatul toamna sau iarna a gunoiului de grajd pe camp. (Multe tari interzic gunoirea in perioada 15 octombrie - 15 februarie). Astfel excesul de nitrati ajunge in sol si in ape, pe care le polueaza.

Indepartarea nitratilor din apa potabila este scumpa si complicata. S-au experimentat tehnici chimice (schimbatori de ioni) si biochimice sau se recurge la amestecarea apelor contaminate cu altele cu concentratie mai redusa de azotati. Dar e mult mai usor si ieftin sa previi. In plus, pentru surse individuale (fantani) preventia e singura sansa, altfel trebuie abandonate. Exista posibilitatea tehnica de a masura de rutina azotul din sol inainte de insamantare, in timpul si dupa recolta, ceea ce permite aplicarea dozei exacte necesare, fara exces. Trebuie analize periodice, nu ajunge ca ai studiat o data acel sol si 'stii ce tip este'.

In apa subterana, NO₃ este modificat, transformat de microorganisme, reactioneaza cu fier, sulfati sau bicarbonati etc. Astfel solul este un 'filtru' bun dar daca i se depaseste capacitatea, concentratia de azotat va creste brusc in apele de suprafat 424q1611e 9; sau subterane sau nu va creste azotatul ci sulfatul pe care il dezlocuieste din combinatii azotatul! In plus nitratii pe care ii tot deversam actualmente in sol vor ajunge in unele acvifere peste doar ani sau decenii, cand ne putem trezi brusc cu o prabusire a calitatii multor ape.

Azotatii au asupra organismului animal efect de toxicitate prin multe mecanisme, direct sau prin alti compusi pe care ii formeaza (azotiti, nitrozamine etc.).

Acidifierea apelor dulci vine in principal de la ploile acide. Ele au fost observate inca din secolul XVII in Anglia. Termenul de ploaie acida l-a introdus chimistul Robert Angus Smith in 1872, vazand cum ploaia ataca plantele si cladirile. Doar din anii '50 s-a constatat ca problema e transfrontaliera. Suedia a constatat ca ii mor lacurile prin acidifiere si a identificat ca si cauza emisiile de poluanti transfrontalieri din Europa centrala si de vest. Era si rezultatul cosurilor foarte inalte de fum din Germania si alte tari, care nu disperasera poluarea ci o impinsesera mai departe. Problema a fost luata in serios numai cand fenomenul a aparut si in Europa centrala si de vest. In 1978 s-a lansat programul european EMEP de cercetare si monitoring in domeniu, iar SUA au lansat initiative similare in 1980, ajungandu-se apoi la programe mondiale.
Cauza principala sunt bioxidul de sulf si oxizii de azot degajate in atmosfera. Pe plan global sursele naturale au aceeasi magnitudine cu cele antropice, care sunt in principal arderea combustibililor fosili, dar care in zone industriale le eclipseaza pe cele de origine naturala. Astfel oamenii au emis in 1975 80x 106 tone de oxizi de sulf si 90x 106 tone in 1985. Europa a contribuit cu 44%, America de Nord cu 24%, Asia cu 23%, America Centrala si de Sud cu 5,2%, Africa cu 3% si Oceania cu 1%. Productia de oxizi de azot e estimata la 50x 106 tone anual, din care 35% din surse naturale, 25% din arsul biomasei si 40% din arderea de combustibili fosili - jumatate de la motoarele vehiculelor si jumatate din termocentrale si alte surse stationare. S-a reusit ca emisiile de bioxide de sulf sa nu mai creasca ba chiar s se reduca dupa 1970 in tarile dezvoltate, insa cele de oxizi de azot continua cresterea. Mecanismul de formare a ploii acide consta in oxidarea in atmosfera a oxizilor de azot si sulf la acid azotic si sulfuric sau aerosoli de azotat si sulfat, prin procese complexe incomplet elucidate de oameni. Ajung pe sol si in ape pe cale umeda sau uscata. Pe cale umeda ajung prin ploaie sau ninsoare sau 'ocult' prin ceata, chiciura etc. Stationarea in atmosfera dureaza in medie mai multe zile, permitand astfel afectarea unor regiuni departate. Pe cale uscata ajung prin difuzie ca si gaze sau in particule de aerosoli, ca azotat de amoniu sau sulfat de amoniu. In aceste cazuri stationeaza putin in atmosfera, astfel ca afecteaza mai mult regiunea inconjuratoare nu marile departari.

O alta sursa importanta de ape acide vine de la poluarea solului cu amoniu, care bacteriile il nitrifica rezultand insa si ioni de hidrogen, ce dau aciditate. De asemenea din minerit pirita expusa la aer si umiditate elibereaza H+ acidificand puternic apele.

Solurile si apele au capacitatea de a neutraliza aciditatea prin bicarbonatii de calciu si magneziu. Capacitatea insa e limitata si se pierde la bombardarea cu un aflux ridicat de ioni de hidrogen si de sulfat sau azotat. Acidifierea lacurilor nu e data de simpla crestere a H+ atmosferic, ci prin procese complexe mediate de sol. Acidifierea apelor nu apare in zone calcaroase. De aceea ea s-a manifestat mai ales in nordul Americii si Europei, unde a fost glaciatiune si nu prea este calcar. In lipsa carbonatilor, aciditatea e anihilata de aluminosilicati, dar nu asa de eficient, existand riscul acidifierii. Dupa riscul de acidifiere si capacitatea de tamponare, rocile se clasifica in 4 tipuri: I sensibilitate foarte mare: granit, gresie quartitica; II sensibilitate crescuta: gresii, conglomerate; III sensibilitate redusa: multe din rocile vulcanice; IV sensibilitate nula la acidifiere (capacitate te tamponare teoretic infinita): calcare, dolomite

Sulfatul este un 'ion transportor'. Venit din atmosfera ia cu el calciu si magneziu. Daca nu sunt destule, scoate din roci aluminiu si H+, provocand acidifiere. De aceea solurile care au capacitatea de a retine sulfatii previn acidifierea apelor. Azotatul creaza mai putine probleme caci e folosit ca nutrient de organismele acvatice. Daca e in exces poate genera acidifiere prin acelasi mecanism ca ionul sulfat.

Pot aparea acidifierii temporare 'naturale' la topirea zapezilor, dar majoritatea sunt din cauze antropice. Scaderea pH-ului atrage o crestere a solubilitatii metalelor grele, toxice pentru viata, care sunt mobilizate din sedimente sau nu se mai sedimenteaza. Unele metale toxice pot fi dezlocuite si mobilizate chiar din combinatii stabile din sol. De aceea degeaba tratezi lacul acidifiat cu var, ca ridici din nou nivelul de pH dar metalele grele sunt si raman in apa, deci nu mai poti de fapt 'insanatosi' lacul. Mortalitatea piscicola este numai manifestarea extrema a acidifierii, varful aisbergului! De fapt deja la scaderea sub pH 6 mor unele componente ale ecosistemelor si pestii isi pierd sursele de hrana , ajung la deficite de minerale, consecinta fiind debilitate fizica, decalcifiere a oaselor, infertilitate. De asemenea, reducerea pH-ului duce la reducerea oxigenului, cresterea bacteriilor anaerobe, reducerea biodiversitatii, dezvoltarea algelor filamentoase si macrofitelor acidotolerante etc. Ploaia acida afecteaza si padurea, agravand criza apei, favorizand inundatiile etc. deci consecinte in lant. Apele acide sunt agresive si pentru conducte, beton etc.

Poluarea cu metale grele. Problema s-a manifestat acut in anii '50 - '70 in tari dezvoltate, unde au fost mari scandaluri si grave afectari ale sanatatii publice (inclusiv cazuri cu sute de morti in Japonia de exemplu). Desi in toate tarile s-au luat masuri, problema este departe de a fi stapanita. Chiar daca de maine teoretic nu s-ar mai deversa in apa metale grele, avem in continuare apele de mina, cele provenind din haldele de gunoaie orasenesti (unde decenii intregi au ajuns, si in unele tari - inclusiv Romania - continua sa ajunga si deseurile periculoase) si mai ales sedimentele depuse de-a lungul multelor decenii pe fundul raurilor puternic contaminate cu metale grele, de unde la dragare sau viitura sau modificarea chimismului apei se pot usor mobiliza cantitati imense de metale grele.
Metalele grele includ plumbul, arsenul, mercurul, cadmiul, cobaltul, nichelul, seleniul, fierul, argintul, zincul, cromul, cobaltul, manganul. De regula nu se ajunge la intoxicatii acute, insa metalele grele au proprietatea de a se concentra in organismele vii, manifestandu-se toxicitatea cronica. Nivelele toxice sunt relativ bine cunoscute pentru om, dar nici pe departe pentru imensa diversitate de organisme acvatice. Contaminarea omului depinde mult de obiceiurile alimentare, varsta, stare de sanatate etc. Conteaza foarte mult si forma, nivelul de absorbtie si de toxicitate find diferit intre Cr3+ si Cr6+ sau intre mercurul metalic si cel legat organic. Aluminiul a produs uneori mortalitate piscicola sau a algelor. Principalele surse de poluare a apelor cu metale grele sunt: surse geologice (naturale); industria miniera si prelucratoare de metale; utilizarile industriale si casnice ale sarurilor de metale grele de exemplu cele de crom la tabacarii, cele de cupru si arsen in pesticide, sau plumbul in benzina; din excretiile umane si animale; din infiltratiile de la haldele de gunoi. Monitorizarea concentratiilor de metale grele este destul de dificila.

b. artificiala (antropica). Poluarea artificiala cuprinde: poluarea urbana, industriala, agricola, radioactiva si termica.

b. poluarea chimica (poluarea cu reziduuri petroliere, fenoli, detergenti, pesticide, substante cancerigene, substante chimice specifice diverselor industrii );

c. poluarea biologica (poluarea cu bacterii patogene, drojdii patogene, protozoare patogene, viermii paraziti, enterovirusurile, organisme coliforme, bacterii saprofite, fungii, algele, crustaceii etc.);

Deoarece poluantii solizi, lichizi sau gazosi ajung in apele naturale direct, dar mai ales prin intermediul apelor uzate, sursele de poluare a apei sunt multiple.

1) Actiunea poluantilor in timp; dupa acest criteriu distingem urmatoarele surse:

a) continue (ex. canalizarea unui oras, canalizarile instalatiilor industriale etc)

b) discontinue temporare sau temporar mobile (canalizari ale unor instalatii si obiective care functioneaza sezonier, nave, locuinte, autovehicule, colonii sezoniere etc.)

2) Provenienta poluantilor. Acest criteriu imparte sursele de poluare a apei in: a) surse de poluare organizate, si b) surse de poluare neorganizate (tabelele 3.7 si 3.8).

Dintre sursele industriale prezentate, trebuie remarcat ca rafinariile si combinatele petrochimice sunt, de regula, interconectate si, prin urmare, apele reziduale contin atat compusi organici toxici, cat si compusi mixti.

Multitudinea de surse de poluare a condus la incercarea de impartire a poluantilor apei dupa mai multe criterii (tabelele 3.9 si 3.10):

a. Alimentarea cu apa potabila a centrelor urbane (impurificarea apei cu reziduuri menajere si industriale, cu germeni patogeni, substante toxice etc.);

b. Alimentarea cu apa a unitatilor industriale (apa tehnologica poate fi impurificata cu anumiti poluanti indezirabili in anumite procese tehnologice);

c. Alimentarea cu apa a crescatoriilor de animale (concentratii mici de substante toxice pot afecta sanatatea animalelor; concentratii de sare peste 1,5% s-au dovedit mortale pentru animalele de ferma);

d. Irigatiile (plantele pot fi afectate de prezenta in apa de irigat a metalelor grele, borului, sodiului etc.);

e. Piscicultura (deversarea in emisar a unor ape reziduale cu substante toxice: cianura de sodiu, cuprul, zincul, fenolul, amoniacul etc.);

f. Centralele hidroelectrice (cresterea corozivitatii apei raurilor si fluviilor aferente centralelor pot avea un impact negativ asupra functionarii normale a utilajelor centralei);

g. Sportul de agrement si turismul (poluarea lacurilor si raurilor de agrement cu alge, de exemplu, poate conduce la mirosuri ofensive si aspecte inestetice care scad interesul turistic);

h. Navigatia (poluarea apelor fluviale si marine conduce la cresterea aciditatii si corozivitatii acestor ape, cu efecte negative asupra partii metalice a navelor; depozitarea cantitativa a unor substante in suspensie poate perturba circulatia navelor).

Tabelul 1.11. Clasificarea poluantilor apei dupa modificarile proprietatilor apei

O problema importanta in legatura cu folosirea apelor o constituie lupta impotriva poluarii lor. Utilizarea apei nu trebuie privita doar sub aspect cantitativ; ea este inseparabil legata si de cel calitativ. Nici populatia si nici economia nu pot intrebuinta apele de calitate necorspunzatoare. De aceea, o problema importanta pe plan mondial, la ordinea zilei, este lupta impotriva poluarii apelor.

Poluarea apelor curgatoare afecteaza canalele, fluviile si raurile pe cursul lor pana la revarsarea in mari. Ea poate contamina si suprafete intinse de apa, cum sunt iazurile sau lacurile artificiale.

Poluarea apei curgatoare este de obicei invizibla deoarece agentii poluanti se dizolva in apa. Oricum, exista si exceptii cum ar fi detergentii care produc spuma, sau titeiul si reziduurile netratate care plutesc la suprafata. Toti agentii poluanti pot fi detectati in laboratoare prin teste biochimice standardizate. Din aceste teste rezulta un nivel care determina gradul de extindere al poluarii si cel de puritate relativa a apei.

Se poate monitoriza si efectul pe care-l are poluarea asupra plantelor si animalelor si aceasta este o alta metoda prin care oamenii de stiinta pot determina nivelul de poluare.

Exista putini poluanti naturali. Solul contine anumiti fertilizatori, cum ar fi nitratii care in timpul aratului pasunilor sau in decursul iernilor pot iesi la suprafata. In sol se mai gaseste si aluminiul care poate ajunge in apele curgatoare prin diferite reactii chimice. In timpul inundatiilor luncilor, in apa poate patrunde magneziul care provoaca dezastre in randul pestilor. Insa aceste scurgeri naturale sau semi-naturale de poluanti sun insignificante in comparatie cu cele produse de om. Fermierii introduc in mediu o gama intreaga de substante chimice si deci si in rezervele de apa potabila. Printre acestea se numara: erbicidele, insecticidele, acaricidele, fungicidele si deparazitantii pentru bovine, fosfati, nitrati pentru a stimula dezvoltarea plantelor si exista scurgeri semnificative de lichide toxice din silozuri sau din fermele de animale. Produsele farmaceutice utilizate in agricultura, pot si ele polua alaturi de dezinfectanti.

Odata cu epurarea apei prin care aceasta devine potabila se fac anumite masuratori chimice, care lasa si ele anumite resturi in apa. Trihalometanul, o substanta chimica compusa care se presupune ca provoaca cancerul, este un produs rezultat in urma clorurarii apelor. Utilizarea sulfatului de aluminiu pentru curatirea apei a fost in centrul atentiei in 1988 cand mai multe tone au fost deversate in retelele alimentare din Camelford, Cornwall (Anglia), cauzand diverse boli printre localnici.

Industria produce alti factori poluanti printe care cei mai importanti sunt metalele grele, cum ar fi cadmiul, plumbul si zincul. Ploile acide cauzate de arderea combustibililor fosili sunt un alt poluant important.

Poluarea chimica rezulta din deversarea in ape a diversilor compusi ca : nitrati, fosfati si alte substante folosite in agricultura, a unor reziduuri si deseuri provenite din industrie sau din activitati care contin plumb, cupru, zinc, crom, nichel, mercur sau cadmiu. Dealtfel, poluarea apelor cu nitrati si fosfati a devenit tot mai ingrijoratoare in ultimul timp, mai ales in tarile cu agricultura dezvoltata si industrializate. Excesul de ingrasaminte cu azot in sol sau din alte surse poate face ca o parte din nitrati si nitriti sa treaca in apa freatica in cantitati mari. Consumul de apa cu concentratie mare de nitrati poate duce la 'boala albastra' a copiilor - methemoglobinemie. O cauza principala a poluarii apelor o constituie hidrocarburile - prezente in toate fluviile lumii - ca unul din efectele civilizatiei moderne.

Poluarea chimica a apelor afecteaza fitoplanctonul si macrofitele in mod diiferit, dupa natura agentului contaminat. Astfel, sarurile de cupru si cromatii sunt toxice pentru alge. Fitoplanctonul este puternic afectat de numeroase pesticide, mai ales erbicide. De exemplu, erbicidele din grupa Ureelor blocheaza cresterea fitoflagelatelor. Detergentii sintetici, pe de alta parte, sunt foarte toxici pentru flora microbiana a apelor. Pestii pot muri din cauza tuturor tipurilor de poluare, dar majoritatea cazurilor mortale sunt provocate de lipsa oxigenului dizolvat in apa si datorita pesticidelor si a reziduurilor toxice.

Probleme grave ridica, de asemenea, poluarea apelor cu metale grele, mai ales cu mercur, care atinge o mare acumulare pe lantul trofic. Ansamblul consecintelor ecologice ce rezulta din poluarea biosferei cu mercur constituie un semnal de alarma pentru a se pune capat comportamentului iresponsabil al civilizatiei industriale cu privire la calitatea apei.

Amploarea si diversitatea distrugerilor cauzate de poluare e usor de masurat. In primul rand, este in joc sanatatea omului. Dupa aceea, sunt amenintate un sir de activitati economice. In sfarsit, degradarea vietii acvatice este plina de consecinte, deoarece ea tinde sa reduca resursele alimentare obtinute din mari tocmai intr-un moment in care se are in vedere utilizarea mai larga a acestora.

Faptul ca poluarea poate prejudicia turismul este lesne de inteles : rari sunt aceia care nu au intalnit inca o plaja murdara. Si faptul ca ea poate sa fie fatala culturilor de stridii se intelege de la sine. Tot asfel, este usor de inteles ca sanatatea noastra poate fi grav afectata : se stie ca anumite uleiuri deversate in mare contin produse cancerigene.

Cele dintai victime ale panzelor plutitoare formate, de cele mai multe ori, prin imprastierea hidrocarburilor sunt pasarile care au obiceiul sa se aseze pe mare sau sa plonjeze pentru a apuca pesti. Se stie ca in mod normal apa nu poate sa patrunda prin penajul lor, ceea ce le permite sa plonjeze si sa ramana scufundate in ape foarte reci, deoarece perna de aer retinuta de penaj indeplineste rolul de reglator termic si permite, in acelasi timp, zborul deasupra apei. Poluat de hidrocarburi, penajul pierde aceste insusiri si pasarea moare de frig, fara a se putea smulge din mediul lichid.

Acolo unde poluarea atinge un anumit grad, de exemplu in porturi,se constata o saracire generala a florei, care in anumite cazuri poate merge pana la disparitia oricarei forme de viata vegetala. Flora marina este amenintata deoarece pelicula uleioasa formeaza un ecran si impiedica oxidarea apei. Se intelege de la sine ca flora din zona de coasta este cea dintai atinsa, dar aceasta nu inseamna ca flora de pe fundul marii este in afara pericolului, deoarece uleiurile, rascolite si iar rascolite de mare, se aglomereaza impreuna cu microorganismele si formeaza sedimente care inabusa fundul marii.

Poluarea perturba, totodata, activitatile economice din zonele litorale. Se intelege de la sine ca petrolul este dusmanul crescatorilor de stridii si al pescarilor, deoarece el poate face ca pestii si testaceele sa devina necomestibile. Aceste maree negre aduc, fireste, un prejudiciu considerabil si activitatilor turistice. In toate cazurile curatarea tarmurilor este foarte costisitoare.

Boli determinate de contaminarea apei cu substante chimice cu potential toxic:

. Intoxicatia cu plumb (saturnism), se manifesta prin:oboseala nejustificata;afecteaza globulele rosii, vasele sanguine;

afecteaza sistemul nervis central, provocand ecefalopatia saturnina si cel perifieric cu dereglari motorii.

. Intoxicatia cu mercur: dureri de cap, ameteli, insomnie, oboseala;tulburari vizuale;afectiuni ale sistemului nervos;

afectiuni ale rinichilor;malformatii congenitale ale fatului in cazul femeilor insarcinate.

. Intoxicatia cu zinc:dureri epigastrice, diaree, tremuraturi, pareze;afectiuni ale sistemului nervos central, muschilor si sistemului cardiovascular.

. Intoxicatia cu cadminiu:cefalee;scaderea tensiuni arteriale;afectiuni hepato-renale.

. Intoxicatia cu azotati si fosfati:invinetirea buzelor, narilor, fetei;agitatia pana la convulsii;cefalee, greata.

. Intoxicatia cu pesticide:alterarea functiilor ficatului pana la formarea hepatitei cronice;encefalopatii;malformatii congenitale.

Culoarea apei poate da indicatii asupra modificarii calitatii astfel:apele de culoare aramie sau bruna provin de la distilarile de carbune amestecate cu ape industriale care contin fier;apele de culoare brun inchis sunt apele de la fabricile de celuloza;apele bogate in fier sunt cele provenite de la tabacarii si au culoarea verde inchis sau neagra;ionii de fier dau apelor o culoare galbena;ionii de cupru confera apei o culoare albastra;apele care contin argila coloidala au o culoare galben-bruna.

Unul dintre cele mai obisnuite semne ale poluarii apelor este vegetatia verde de la suprafata

eutrofie. Plantele acvatice si algele se dezvolta la suprafata apelor, atunci cand apa este imbogatita cu un amestec de compusi care s-au infiltrat din solurile din apropiere.

In ultimii 20 de ani, situatia a devenit alarmanta deoarece 500 din marile bazine din Marea Britanie sunt astazi verzi si toxice datorita poluarii. Apa potabila a devenit un mediu propice pentru dezvoltarea diverselor specii periculoase de bacterii, protozoare si ciuperci care sunt foarte periculoase pentru om. Stratul verde de la suprafata apelor actioneaza ca un invelis gros prin care adancuri. Astfel, plantele acvatice care produc oxigenul necesar nevertebratelor sau vertebratelor acvatice, mor. In plus, anumite specii de alge albastre produc substante toxice care omoara pestii si alte organisme acvatice. Ca urmare, multe activitati de agrement pe lacuri sunt interzise in lunile de vara din cauza algelor si a toxicitatii. Proliferarea algelor apare in lacuri si bazine si din alte doua cauze: defrisarea padurilor si aplicarea de fertilizatori, in urma carora apar infiltratii de substante chimice in apa.

Ploaia acida a cauzat catastrofe ecologice majore in Canada, SUA si N-V Europei. Din cele 85000 de lacuri din Suedia, 16000 au devenit acide si 5000 sunt complet depopulate de pesti. Din 1976, 4000 de lacuri au fost tratate cu apa de var pentru a neutraliza acidul si a restaura echilibrul. Incidentele poluante au de obicei ca efect distrugerea dramatica a vietuitoarelor salbatice, mai ales a pestilor. Recolonizarea si repopularea poate fi facuta insa repede, mai ales cand oamenii se implica. Unele nevertebrate pot patrunde in zona afectata din punctele situate in amonte; altele, cum ar fi insectele de apa vor zbura spre aceste zone dupa cateva ore de la producerea incidentului. Unele organisme, cum ar fi, molustese de rau ale caror branhii devin sufocate de mal, pot sa prezinte dezechilibre. Altele cum ar fi musca efemera, tolereaza nivelele destul de mari ale poluarii, in vreme ce viermii tubulari care ingereaza bacteriile si diverse specii de larve de chiromonide si lipitori, rezista bine la poluare, si la nivele scazute ale oxigenului.

Daca la poluarea aerului imaginea simbol este oferita de arborii perforati de ploile acide, la poluare apei expresia caracteristica ar putea fi considerate mareele negre, adica poluarea, practic continua, cu petrol a marilor si oceanelor lumii, avand efecte dezastruoase asupra florei si faunei marine.

In incidentele majore de poluare este intotdeauna implicat titeiul. Practica obisnuita de spalare a tancurilor petroliere reprezinta echivalentul a opt pana la 20 milioane de barili de petrol pe an, care s-ar deversa in oceane in mod deliberat. Aceasta practica, raspandita in lumea inteaga, ramasa adesea neobservata, este astazi detectata prin intermediul satelitilor si cei vinovati pot fi trimisi in judecata. Dupa titei, unul dintre cele mai periculoase deseuri sunt apele uzate. In cantitati mici, apele uzate imbogatesc apa si reprezinta un ingrasamant pentru plante si pesti, dar in cantitati mari sunt un pericol pentru ecosisteme. La doua dintre cele mai mari canale de scurgere din lume in L.A. din SUA si Marsillia din Franta, in ultimele doua decenii a inceput epurarea apelor uzate. Imaginile din satelit prezinta foarte clar cum poluantii sunt purtati de curentii, care pornesc dinspre

aceste canale. Imaginile video subacvatice ofera privelistea mortii si a distrugerilor asupra organismelor marine provocate de apele uzate, dar politicile de remediere a situatiei din ultimii ani

au adus o imbunatatire semnificativa. S-au facut eforturi pentru a transforma cat mai multi poluanti solizi in lichid deoarece diluarea scade mult riscul accidentelor si lumina soarelui poate distruge bacteriile. Acest fenomen s-a demonstrat in California ,unde deseurile a 17 milioane de oameni sunt deversare in mare.

Alti poluanti ar mia fi pesticidele (DDT-ul si PCB), metalele grele (cadmiul, nichelulul, arsenul, cuprul, zincul, plumbul si cromul), care multe provin din industria si transportul pe uscat, sunt chimicale periculoase care dezechilibreaza balanta sistemelor animale din mediu.

O alta substanta chimica care are un efect negativ asupra florei si faunei marine este tributilina care este folosita pe scara larga ca vopsea rezistenta la apa, pentru chila vaselor. S-a demonstrat ca TBT-ul produce modificari sexuale melcilor de mare, intregi populatii devenind de sex feminin si deci puse in imposibilitatea de a se reproduce.

Poluarea afecteaza toate oceanele globului, dar apele de coasta sunt mai afectate decat cele din largul marilor deoarece acolo exista in prezent mult mai multe surse de poluare, de la instalatiile industriale de coasta, pana la transportul maritim mai intens. In particular, in jurul Europei si a coastei estice a Americii de Nord, platformele continentale din apele putin adanci au fost exploatate de catre om pentru stridii, midii si fermele piscicole care au devenit, astfel, vulnerabile pentru bacteriile toxice, alge si poluanti. Platformele sunt folosite sipentru explorarea titeiului care mareste riscul deversarilor si poluarii.

O alta forma obisnuita, din ce in ce mai intalnita, a poluarii ceanelor este inmultirea exagerata a algelor si a plactonului. Se crede ca motivul apartiei acestora ar fi incidenta crescuta a metalelor radioactive deversate din industrie, care actioneaza ca un biostimulator pentru dezvoltarea plactonului. Stridiile la fel ca alte moluste bivalve au un rol important in filtrarea apei. S-a calculat ca stridiile din Golful Chesapeake, zona Marzlland-ului au filtrat intreaga apa in decurs de 8 zile.

Astazi, datorita inmultirii exagerate a alegelor si a poluantilor existenti, procesul dureaza 480 de zile. In perioda de inflorire a algelor, unele dintre acestea mor si de descompun, permitand bacteriilor sa se inmulteasca utilizand oxigen vital. Toate animalele marine care se hranesc prin filtrare sunt foarte sensibile la poluantii care se concentreaza in tesutul lor. Astfel sunt amenintati coralii, care se compun dincolonii gigant de animale unicelulare ce sunt foarte vulnerabile la poluanti.

Prin poluare, depasindu-se anumite praguri, apa devine neutilizabila. In acest fel pe glob se contureaza in tot mai multe regiuni o criza a apei. Criza este accentuata de cresterea populatiei si de faptul ca in multe tari sarace omul este obligat sa consume apa poluata sau infestata. Cifrele furnizate de OMS privind diferitele maladii, raspandite prin intermediul apei, mai ales in tarile sarace, sunt alarmante. Anual se inregistreaza 4 miliarde de cazuri de diareee, 2,2 milioane fiind mortale, cazuri de mlarie, milioane de oameni infestati cu schistosimioza.

Problema purificarii apelor reziduale are atat un aspect economic (recuperarea produselor petroliere antrenate si refolosirea apei recirculate), cat si un aspect sanitar, pentru a evita o impurificare apelor primitoare (emisar).

Asigurarea calitatii apei ce urmeaza a fi utilizata intr-un anumit scop se realizeaza si se mentine prin:

1. Reducerea cantitatii si concentratiei poluantilor prin folosirea unor tehnologii de fabricatie care sa reduca cantitatea de apa implicata, reutilizarea apei in circuit inchis dupa epurari partiale sau totale, renuntarea la fabricarea unor produse toxice (DDT, detergenti nebiodegradabili etc.), majorarea suprafetelor irigate cu apa uzata etc.

2. Marirea capacitatii de autoepurare a cursurilor naturale prin: marirea dilutiei la deversarea efluentilor in cursurile naturale, marirea capacitatii de oxigenare naturala a raurilor prin crearea de praguri, cascade etc., reaerarea artificiala a cursurilor naturale cu echipamente mecanice plutitoare, amenajarea complexa a cursurilor naturale cu acumulari, derivari, turbinari etc.

3. Epurarea apelor uzate, realizata prin procedeee avansate in statii specializate care folosesc tehnologii si echipamente moderne, fiabile, eficiente .

	Biologie	Chimie	Didactica	Fizica	Geografie	Informatica
	Istorie	Literatura	Matematica	Psihologie

Sursa de apa	Volumul de apa, km 3		% fata de volumul total de apa
Mari si oceane	1370*106		97,5
Distributia apei dulci pe Terra		% fata de volumul de apa dulce
Calote glaciale si ghetari	27,097*106		77,19
Apele subterane si umiditatea din sol	7,87*106		22,41
Lacuri si mlastini	0,123*106		0,35
Atmosfera	0,014*106		0,04
Rauri	0,0035*106		0,01
Volum total de apa dulce	35,107*106		100
Volum total de apa	1405,107*106		100, 00

Nr. Crt.	Indicator	Valori admise
Nr. Crt.	Indicator	Cat. I	Cat. II	Cat. III
	Culoare	Fara culoare
	Miros	Fara miros
	PH
	Amoniu NH⁺₄mg/l. max	1	3	10
5	Amoniac NH₃mg/l.	0,1	0,3	0,5
6	Azotati mg/l	10	30	Nu se normeaza
7	Azotiti mg/l	1	3	-"-
8	Calciu Ca²⁺mg/l	150	200	300
9	Clor rez.liber Cl₂mg/l		0,0005
10	Cloruri Cl^-mg/l	250	300	300
11	Dioxid de carbon liber mg/l
	Fenoli antrenabili cu vapori de apa mg/l max.
	Fier total Fe²⁺mg/l
	Fosfor P mg/l
	Hidrogen sulfurat H₂S+S^2-mg/l	lipsa	lipa	0,1
16	Magneziu Mg²⁺mg/l	50	100	200
17	Mangan Mn²⁺mg/l	0,1	0,3	0,8
18	Oxigen dizolvat O₂mg/l min.
	Produse petroliere mg/l max.
	Reziduu filtrabil uscat la 105⁰C mg/l
	Sodiu Na⁺mg/l max .
	Subst. organice (O₂) a.Consum biochimic de oxigen CBO₅mg/l b.Consum chimic de oxigen CCO mg/l - prin met. KMnO₄ - -prin met. K2Cr2O7
	Sulfati SO^2-₄mg/l max.	200	400	400
24	Argint Ag⁺mg/l max	0,01
25	Arsen As³⁺mg/l max.	0,01
26	Bariu Ba²⁺mg/l max.
	Cadmiu Cd²⁺mg/l max.
	Cianuri CN^-mg/l max.
	Cobalt Co²⁺mg/l max.	1,00
30	Crom Cr³⁺ Cr6+ mg/l max.	0,5 0,05
31	Cupru Cu ²⁺mg/l max.	0,05
32	Detergenti anionactivi mg/l max.	0,5
33	Fluor F^-mg/l max.*	0,5
34	Hidrocarburi policilice aromatice mg/l	0,0002
35	Mercur Hg²⁺mg/l max.	0,001
36	Molibden Mo mg/l max.	0,05
37	Nichel Ni²⁺mg/l max.
	Plumb Pb²⁺mg/l max.	0,05
39	Seleniu Se mg/l max.
	Zinc Zn²⁺mg/l max.	0,03
	Pesticide -ierbicide trianzine trianzione mg/l max

APA IN NATURA
Dupa sursa de provenienta	Categorie		Forme /categorii
Apa de suprafata		- oceane - mari - ghetari - fluvii - rauri - lacuri
Apa atmosferica		- apa meteorica
Apa subterana		- straturi acvifere - izvoare
Domeniul de utilizare	Ape industriale		- materii prime pentru diverse industrii - auxiliar in procesele de fabricatie (celuloza si hartie, industria chimica, alimentara, metalurgica etc.) - agent de vehiculare a materiilor prime in industria chimica -purtator de energie (hidroenergie, termoenerie, energie nucleara etc) -agent de racire/incalzire (industria chimica, de rafinare, celuloza si hartie, alimentara etc.)
Apa potabila		- pentru consum casnic - pentru agricultura

Consumuri specifice de apa in industrie Utilizarea apei	Consumul de apa t apa/t produs
Spalarea carbunelui
Fabricarea zaharului
Extractia titeiului
Rafinarea petrolului

Ecologie

Resurse naturale si protectia mediului, tehnician chimist de laborator - poluarea apei cu substante organice si anorganice

Circuitul apei in natura

Apa ca mediu de viata, raspandire, gospodarire si calitate

Apa si sanatatea

Problema apei in lume

Volumul apelor uzate din Romania (deversate si tratate) Domeniu de activitate	Volum ape uzate, milioane m /an
Alimentare cu energie electrica si termica
Statii municipale
Industria chimica	453 (15%)
Alte industrii

Categoria	Sursa	Procesul generator de poluare	Agentii poluanti
Ape uzate industriale	Industria miniera	Prepararea minereurilor metalifere si nemetalifere; Preparatiile de carbune; Flotatiile; Extractia si prelucrarea minereurilor radioactive.	-saruri de metale grele; -particule in suspensie (argila, praf de carbune); -produsi organici folositi ca agenti de flotatie; -deseuri radioactive.
	Industria metalurgica	Procedee pirometalurgice si Hidrometalurgice; Procese de racire; Procese de spalare.	-suspensii insolubile; - ioni de metale grele; - fenoli; - cianuri; - sulfati;
	Industria chimica	Apa de racire, dizolvare si reactie din procesele tehnologice de fabricare a substantelor organice si anorganice	- acizi; - baze; - saruri; - cenusa; - suspensii; - coloranti; - detergenti.
	Industria petrolului si petrochimica	Extractia titeiului, transpotul si depozitarea titeiului si fractiunilor sale, transportul naval, accidentele tancurilor petroliere	-petrol; -produse petroliere; - compusi fenolici si aromatici; -hidrogen sulfurat; - acizi naftenici.
	Industria termoenergetica	Deversarea lichidelor calde din sistemele de racire a instalatiilor sau centralelor electrice	- lichide calde (poluare termica)
	Industria alimentara	Procese de fabricare si prelucrare	-substante organice; -germeni patogeni.
	Industria celulozei si hartiei	Procesele de fabricare si prelucrare	- acizi organici; - rasini; - zaharuri; - coloranti; -compusi cu sulf; -suspensii; -celuloza.
Ape uzate menajere	Locuinte Institutii publice Bai spalatori Spitale scoli Hoteluri Unitati comerciale si de alimentatie	Folosirea apei ca agent de spalare si curatare	-produse petroliere; - detergenti; - pesticide; - microorganisme; -paraziti; - substante minerale.
Ape uzate agrozoo-tehnice	Agricultura	Irigarea terenurilor agricole	- ingrasaminte; - pesticide; - suspensii.
Zootehnia		Adaparea animalor; Salubrizarea crescatoriilor de animale.	-suspensii organice; - agenti patogeni.
Ape meteorice	Ploaia Zapada	Contactul precipitatiilor	- ploi acide; - ingrasminte; - pesticice; -reziduuri animale.

Apele reziduale
Tipul apei reziduale	Sursa industriala
Cu compusi anorganici	Industria chimica anorganica Ceramica Metalurgie
Cu compusi organici	Industria alimentara Farmaceutica
Cu compusi organici toxici	Uzine cocsochimice Rafinarii Industria organica de sinteza
Cu compusi mixti	Combinate chimice Combinate petrochimice Procese complexe de prelucrare

Tipul poluantilor Provenienta si caracteristici comune	Produse petroliere	- hidrocarburi din rafinarii; - foraj-extractie; - combinate petrochimice; - transport auto, naval si prin conducte.
	Substante radioactive	- substante din atmosfera; -scapari de la reactoarele nucleare; -izotopi radioactivi din laboratoare de cercetare.
	Ape termale	- apa calda din industrie; -apa calda din centralele termoelectrice.
	Microorganisme patogene	- din spitale; - crescatorii de animale; - stranduri si locuinte.
Natura poluantilor	Poluanti fizici	- substante radioactive; - ape termale.
	Poluanti chimici	- plumb - mercur; - azot si fosfor; - detergenti; -pesticide;
	Poluanti biologici	- microorganisme

Criteriul de impartire	Categoria de poluanti	Poluantii
Modificarea proprietatilor chimice si/sau biologice ale apei	Compusi toxici anorganici	- plumb; - mercur; - cupru; - zinc; - crom; - cianuri, etc
	Compusi organici greu degradabili	- pesticide; - detergenti
	Saruri fertilizatoare	- azot; - fosfor.
	Saruri organice	- substante organice din mine si din exploatari petroliere.
	Microorganisme	- bacterii; - virusi; - paraziti, etc.
Modificarea proprietatilor fizice si/sau organoleptice ale apei	Uleiuri Coloranti Substante degradabile	- hidrocarburi; - compusi organici.
	Substante solide	- suspensii