I
CuprinsArgumentCapitolul 1. Apa
1.1. Importanta.
1.2. Surse de apa
1.3. Resursele de apa
1.4. Apa in natura
1.5. Generalitati
Capitolul 2. Poluarea apei i poluanii ei
Capitolul 3. Caracteristicile calitative ale apelor urgtoare
3.1.Indicatori de calitate ai apelor curgtoareStudiu de caz :
Analiza fizico-chimic a rului Topolia Determinari de laborator.
1 Reziduu Fix
2. Determinarea pH-ului
3. Determinarea calciului
4. Determinarea magneziului
5. Determinarea alcalinitatii
6. Determinarea aciditatii
Bibliografie
ARGUMENT
Poluarea apei curgatoare este de obicei invizibila deoarece
agenii poluani se dizolva n apa. Oricum, exist i excepii cum ar fi
detergenii care produc spum, sau ieiul i reziduurile netratate care
plutesc la suprafa. Toi agenii poluani pot fi detectai n
laboratoare prin teste biochimice standardizate. Din aceste teste
rezult un nivel care determin gradul de extindere al polurii i cel
de puritate relativ a apei.
Se poate monitoriza i efectul pe care-l are poluarea asupra
plantelor i animalelor i aceasta este o alta metoda prin care
oamenii de tiin pot determina nivelul de poluare Apa de ploaie
poate fi cea mai curat dintre toate apele naturale, dar fiind n
contact prelungit cu aerul, poate conine dizolvate o parte din
componentele acestuia; iar n regiunile industriale sau a oraelor
mari, au dizolvate i diferite impuriti din aer, ca: dioxid de
carbon, amoniac, oxizi de azot, dioxid de sulf, hidrogen sulfurat,
situaie ce poate conduce la formarea ploilor acide.
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.
Stratul verde de la suprafata apelor actioneaza ca un invelis
gros prin care razele soarelui nu pot patrunde spre straturile din
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.
Lucrarea de fa realizeaz analiza fizico-chimic a apei rului
Topolia din satul cu acelai nume. La analiza vizual a acestui ru se
poate observa prezena multor poluani de natur menajer provenii din
gospodriile nvecinate rului, care aglomereaz malurile acestuia,
conferind apei un aspect neplcut, murdar i neprielnic dezvoltrii
vieii acvatice. Dintre poluanii cei mai rezisteni la degradare sunt
sticlele din PET, resturi din saci din polietilen, materiale
textile, cauciuc, precum i cele provenite de la curarea
grdinilor.
Capitolul IAPA1. IMPORTANTAApa este un factor indispensabil
organismului uman. Inca din cele mai vechi timpuri asezarile umane
au fost de-a lungul raurilor sau pe malul marilor. Necesarul zilnic
de apa al omului este aproximativ de 1.5-2 litri consumata ca atare
,dar pentru curatenia corporala omul foloseste zilnic aproximativ
40litri de apa. Organizatia Mondiala a Sanatatii :(OMS)considera ca
optim pentru acoperirea acestor nevoi ,o cantitate de 100 litri in
24 ore
Apa este un factor indispensabil vieii. De aceea, n jurul
surselor de ap s-a dezvoltat o diversitate de biocenoze i chiar
civilizaia uman a fost atras de aceste zone.
Conform datelor Organizaiei Mondiale a Sntii, necesarul minim de
ap pentru un om este de 5 l /zi, din care 1,5 - 2 l se consum ca
atare, iar restul se reine din alimente, sau apare din metabolism.
Necesarul fiziologic este de 2,5 - 3 l /zi, diferena pn la 3 - 5 l
/ zi aprnd din activiti fizice i datorit temperaturii ambiante.
Totui, omul utilizeaz n medie, pe glob, 100 l ap / zi pentru
operaii de splare, pregtirea hranei i alte activiti n gospodrie.
Acest consum zilnic are valori diferite de la o regiune la alta,
sau de la un continent la altul. De exemplu este de 3 l / zi n
Africa i de peste 1000 l / zi la New York. Consumul de ap a crescut
n timp: 500 km3 n 1974 i aproximativ 1400 km3 n anul 2000.Apa este
substana cea mai rspndit de pe suprafaa globului, constituind
atmosfera cu un volum de 1370109 m3. Procentual, volumul de ap
dulce din fluvii, lacuri i ape subterane reprezint aproximativ
0,7%, apa mrilor i oceanelor reprezint 97%, iar restul de
aproximativ 2,3% este apa din gheari i calote polare. n atmosfer
exist cantiti de ap sub form de vapori i nori. Prin cantitatea mare
de ap din straturile superioare, pmntul se deosebete fundamental de
celelalte planete, care sunt srace sau lipsite de ap.
Dei cantitile de ap pe planeta noastr sunt mari, totui sursele
de ap care pot fi utilizate pentru consumul uman, animal sau
utilizri industriale sunt limitate, avnd n vedere cantitile mari de
ap cu salinitate ridicat sau pe cele blocate sub form de gheari.
Distribuia inegal a apei pe suprafaa globului conduce la probleme
de alimentare cu ap n zonele intens populate i cu industrii
dezvoltate.
Apa este componenta fundamental a materiei vii, reprezentnd, n
medie, 80%. Astfel, n organismul animalelor, procentul de ap este
de 60-70%, la microorganisme 50%, n alimente procentul de ap este
variabil: 65% carne, 85% mere, 90 % lapte i 95% roii. Valori foarte
mari ale coninutului de ap de pn la 98% se ntlnesc la organismele
marine.n aceeai msur n care este necesar, pentru existena i evoluia
materiei vii, sub toate formele sale, apa este o component foarte
valoroas pentru activitile umane, avnd o contribuie important n
dezvoltarea societii.
Primele aglomerri urbane s-au dezvoltat n jurul unor surse de
ap, iar majoritatea activitilor industriale, comerciale, din
agricultur, zootehnie sau transport, utilizeaz apa de diferite
caliti, n cantiti ce depind de gradul de dezvoltare naional i
respectiv regional. Dei 2/3 din suprafaa globului este ocupat de
ap, volumul de ap ce poate fi utilizat u uurin de ctre oameni este
relativ mic, reprezentnd o serie de particulariti privind accesul i
modul de utilizare a apei.
n asigurarea premiselor pentru dezvoltarea durabil (dezvoltarea
care s permit garantarea satisfacerii necesitilor de dezvoltare, fr
a compromite capacitatea generaiilor viitoare de a-i satisface
propriile necesiti), managementul calitii factorilor de mediu deine
un rol foarte important, toate programele de dezvoltare ale
societii pe termen lung sau scurt, incluznd obligatoriu aceste
aspecte. Din perspectiva consumurilor de ap actuale, dar i prin
corelarea cu cantitatea resurselor existente, managementul calitii
apelor reprezint o component principal a managementului factorilor
de mediu, datorit att aspectelor legate de tratarea apelor n
vederea potabilizrii sau a consumului industrial, ct i a celor
privind generarea i posibilitile de epurare a apelor uzate, ape
care, din deversarea ulterioar, au un impact deosebit asupra
calitii apelor de suprafa.
Dintre componentele principale ale managementului calitii apelor
se pot meniona:
Analiza costurilor pentru pretratarea apei necesare consumului
populaiei sau n procese de producie;
Monitorizarea calitii efluenilor produi prin consum menajer sau
industrial;
Minimizarea poluanilor la surs i reducerea deeurilor rezultate n
procesele industriale, evitnd astfel impurificarea surselor
naturale de alimentare cu ap;
Utilizarea unor tehnologii nepoluante, att n cadrul proceselor
industriale de producie, ct i pentru procesele de tratare a apelor
sau de epurare a apelor uzate;
Introducerea unor standarde calitative mai stricte pentru
efluenii industriali, impunnd astfel epurarea final a efluenilor
rezultai din procese productive;
Tratarea apelor de suprafa, subterane i marine n scopul obinerii
apei potabile e absolut necesar i are drept scop: ndeprtarea
impuritilor i compuilor poluani de origine organic i anorganic, a
microorganismelor existente n ape n mod natural sau aprute datorit
unor poluri accidentale, asigurarea necesarului de ap potabil,
corelat cu necesitile dezvoltrii societii omeneti. Avnd n vedere
reducerea surselor disponibile de ap de calitate corespunztoare, ct
i creterea demografic, diversificarea metodelor de tratare i
utilizare unor surse alternative, au reprezentat i reprezint
principalele preocupri ale cercettorilor i inginerilor care lucreaz
n domeniul exploatrii i furnizrii apei.
Cu creterea complexitii structurii societii, problemele privind
calitatea i cantitatea apei furnizate, diversitatea poluanilor,
procesele de gospodrire a apei i impactul asupra mediului
nconjurtor au devenit tot mai dificile ca subtilitate i
complexitate. Dezvoltarea chimiei, biologiei i microbiologiei, la
nceputul sec. XX a stat la baza explicaiei legturii dintre
substanele poluante i bolile provocate ca urmare a consumrii apelor
impurificate cu acestea, avnd n vedere i aspectul c, orice surs de
alimentare poate fi contaminat prin deversarea unor ape uzate
insuficient epurate.
Pentru a realiza ncadrarea n standardele de calitate cerute
pentru o utilizare specific (ap potabil, ap industrial de diferite
categorii, ap ultrapur) apele din diferite surse sunt tratate
printr-o succesiune de operaii i procese unitare, gradul de tratare
diferind n funcie de calitatea sursei utilizate i a cerinelor
consumatorului.
Aceast lucrare furnizeaz informaii cu privire la tipurile de
poluani sau compui indezirabili care trebuie eliminai din ap,
operaiile i procesele unitare de tratare convenional, avansat,
utilajele specifice cu detalierea etapelor i a factorilor care
influeneaz elaborarea procesului tehnologic de tratare. Este
discutat stadiul actual privind tehnologiile de obinere a apei
potabile i industriale, necesitatea aplicrii tehnologiilor de
tratare avansat n contextul evitrii riscurilor asupra sntii
oamenilor, riscuri produse de anumii impurificatori care nu pot fi
eliminai prin procedee de tratare convenional.
Principalul scop al oricrei staii de tratare este de a furniza
ap de calitate i n cantitatea corespunztoare cererii diferiilor
consumatori la preuri rezonabile, corelate cu caracteristicile
calitative ale apei distribuite. n acest sens sunt furnizate
numeroase exemple de procese tehnologice de tratare pentru obinerea
apei potabile sau industriale pe plan naional sau mondial.
Clasificarea zonelor protejate din bazinele hidrografice
Zone sensibile - ansamblu format din corpul de ap sensibil i
bazinul de recepie a corpului de ap;
Corpul de ap sensibil este reprezentat de lacuri naturale cu ap
dulce, alte ape dulci si ape costiere, care se dovedesc a fi
eutrofe sau care n viitorul apropiat pot deveni eutrofe dac nu se
iau msuri de protecie;
Managementul resurselor naturale n dezvoltare durabil
Administraia Naional Apele Romne administreaz apele din domeniul
public al statului i infrastructura Sistemului Naional de
Gospodrire a Apelor format din lacuri de acumulare, diguri de
aprare mpotriva inundaiilor, canale, derivaii interbazinale, prize
de ap i alte lucrri specifice, precum i infrastructura sistemelor
naionale de veghe hidrologic, hidrogeologic i de monitorizare a
calitii resurselor de ap aflate n patrimoniul su, n scopul
cunoaterii i a gestionrii unitare pe ansamblul rii, a resurselor de
ap de suprafa i subterane.
Administraia Naional Apele Romne are ca obiect de activitate i
atribuii urmtoarele:
gospodrirea unitar a resurselor de ap de suprafa i subterane i
protecia acestora mpotriva epuizrii i degradrii;
protecia i restaurarea resurselor de ap de suprafa i subterane i
a ecosistemelor acvatice pentru atingerea strii bune a apelor;
administrarea, exploatarea, ntreinerea, repararea i modernizarea
Sistemului Naional de Gospodrire a Apelor aflat n administrarea
sa;
coordonarea exploatrii lacurilor de acumulare, pe bazine
hidrografice, indiferent de deintorul acestora; dispunerea n
perioadele de ape mari, n caz de poluri accidentale, precum i n caz
de introducere a restriciilor n alimentarea cu ap, a msurilor
operative obligatorii n legatur cu exploatarea acestora;
elaborarea i urmrirea aplicrii Planurilor de folosire a apei n
perioadele hidrologice normale i de evacuare a apelor uzate;
elaborarea balanei apei, pe bazine hidrografice i la nivelul
rii, elaborarea i urmrirea aplicrii Planurilor de restricii i
folosire a apei n perioade deficitare pe bazine hidrografice,
precum i coordonarea elaborrii de ctre utilizatorii de ap a
Programelor de restricii n alimentarea cu ap n caz de secet;
organizarea i desfurarea activitii de urmrire a comportrii n
timp a construciilor hidrotehnice din administrare;
stabilirea programului de msuri pentru fiecare unitate
hidrografic n vederea atingerii unei stri bune a apelor;
realizarea registrului zonelor protejate n conformitate cu
prevederile legislaiei armonizat cu Directivele Uniunii
Europene;
administrarea albiilor minore ale apelor, a cuvetelor lacurilor
i blilor n starea lor natural sau amenajat, a falezei i plajei
mrii, a zonelor umede i celor protejate aflate n patrimoniu;
administrarea, exploatarea i ntreinerea infrastructurii
Sistemului Naional de Veghe Hidrologic i Hidrogeologic;
monitorizarea strii i evoluiei cantitative i calitative a
apelor;
efectuarea de analize fizico-chimice, biologice i bacteriologice
pentru ap, sedimente i biot;
elaborarea diagnozelor i prognozelor hidrologice i avertizarea n
caz de producere a fenomenelor hidrologice periculoase;
reprezentarea Romniei la Organizaia Meteorologic Mondial, pe linie
de hidrologie;
administrarea, exploatarea i ntreinerea Sistemului Naional de
Monitorizare a Calitii Resurselor de Ap;
avizarea lucrrilor ce se execut pe ape sau au legatur cu apele,
eliberarea autorizaiilor de gospodrire a apelor;
controlul utilizatorilor de ap i a lucrrilor construite pe ape i
n legatur cu apele, din punct de vedere al funcionrii i al ncadrrii
n prevederile avizelor i autorizaiilor de gospodrire a apelor;
apararea mpotriva inundaiilor prin lucrrile de gospodrire a
apelor aflate n administrarea sa i constituirea stocului de
materiale i mijloace specifice de aprare mpotriva inundaiilor
aferente acestora;
asigurarea secretariatelor tehnice permanente n domeniul aprarii
mpotriva inundaiilor; participarea la coordonarea aciunilor de
aprare mpotriva inundaiilor i accidentelor la construciile
hidrotehnice i la pregatirea populaiei pentru apararea mpotriva
inundaiilor prin exerciii periodice de simulare;
avertizarea i intervenia n caz de producere a fenomenelor
hidrologice periculoase i de accidente la construciile hidrotehnice
din administrare;
elaborarea Planurilor de aprare mpotriva inundaiilor,
fenomenelor meteorologice periculoase i accidentelor la
construciile hidrotehnice din administrare, a celor pe bazine
hidrografice precum i acordarea asisteei tehnice la elaborarea de
ctre utilizatorii de ap i comisiile locale a planurilor proprii de
aprare;
participarea n caz de producere a polurilor accidentale la
activitile operative de avertizare a utilizatorilor de ap i a
autoritilor administraiei publice din aval, de eliminare a cauzelor
i de diminuare a efectelor i monitorizarea propagrii undei
poluante;
1.2. Surse de apa
Apele se clasifica in:
- de suprafata:
1.ape statatogre (mari si oceane, lacuri etc.)
2.ape curgatoare (izvor - parau - rau - fluviu)3. ape
stagnante.
- subterane.
Distingem lacuri naturale, lacuri artificiale, cursuri de apa
naturale, modificate artificial / regularizate construite
artificial (canale). Apele dulci de suprafata difera dupa foarte
multe caracteristici: debitul si variatiile sale (la cele
curgatoare), temperatura, concentratia si natura substantelor
dizolvate sau aflate in suspensie, continutul biologic si
microbiologic etc., fiecare masa de apa lichida cu albia ei si
vietuitoarele din ea fiind un ecosistem distinct. Totodata, apele
dulci de suprafata au si numeroase caractere comune: Spre deosebire
de cele subterane, ele sunt de regula mai putin mineralizate, mai
bogate in elemente biologice, mai influentabile de catre alti
factori(naturali si antropici), mai usor poluabile, mai putin
stabile in caracteristici, dar totodata au si capacitati mai
crescute de a-si automentine calitatea.1.3. Importanta
Apa are o importanta covarsitoare pentru existenta vietii. Fr ap
nu ar putea exista nici omul, nici animalele, nici plantele. n
organism apa intr n compoziia organelor, esuturilor i lichidelor
biologice. Ea dizolv i transport substanele asimilate i
dezasimilate; menine constant concentraia srurilor n organism i,
evaporndu-se pe suprafaa corpului, ia parte la reglarea
temperaturii.
Apa este cea mai raspndit substan compus i reprezint trei
sferturi din suprafaa globului terestru. Ca i aerul, ea constituie
factorul principal al meninerii vieii pe pmnt.
Apa este o resurs natural esenial cu rol multiplu n viaa
economic.
n natur apa urmeaz un circuit. Se poate vorbi despre ap de
ploaie, apa rurilor i izvoarelor, apa de mare, etc.
Apa pur se obine din apa natural prin distilare repetat n
condiii n care s nu poat dizolva gaze din aer sau substane solide
din recipientele n care este conservat.1.4. Resursele de ap
Resursele de ap sunt de 1,37 miliarde km3 , din care 97,2 % sunt
localizate n mri i oceane i 2,7 % n apele subterane i de suprafa.
Apele de suprafa reprezint doar 0,002 %. Din apele dulci, doar 1,44
% sunt lichide, restul fiind gheari.
Disponibilul de ap este de numai 20000 km3 , echivalent a 4 %
din resursele de ap dulce, sau 1: 700000 din oceanul planetar.
Resursele de ap sunt aadar limitate, rspndite neuniform pe glob,
iar prin poluare volumul lor devine i mai redus.
Romnia dispune de resurse srace de ap, de 1700 t/ locuitor, n
comparaie cu media pe Europa de 4000 - 5000 t/ locuitor. Aceste
resurse se caracterizeaz prin: -rspndire inegal n teritoriu; -
aspect torenial n majoritate, la munte i deal; - regim hidrologic
instabil; - provoac inundaii cu mare frecven. Apa potabil este ns
de bun calitate.
Apa este esena vieii pe Pmnt. Existena i activitile noastre
economice sunt n totalitate dependente de aceast preioas resurs.
Mai mult dect att, la nivel global, apa reprezint o resurs
limitat.
Datorit presiunilor tot mai numeroase i mai puternice asupra
resurselor de ap, a devenit vital crearea de instrumente
legislative care s descrie clar problemelor aprute i s contribuie
la asigurarea resurselor de ap pentru generaiile viitoare.
Principalul obiectiv strategic al Romniei n domeniul apelor este
legat de integrarea european, ceea ce implic armonizarea i
implementarea acquis-ului comunitar n domeniul proteciei calitii
apei.
1.5. Apa in natura In mod obisnuit apa se gaseste in natura
intr-un circuit continuu. Astfel , apa de suprafata din rauri,
fluvii, lacuri, mari si oceane se evapora trecand in atmosfera sub
forma de vapori si este cunoscuta sub forma de apa atmosferica Sub
aceasta forma apa circula sau este purtata de curentii de aer, pana
ajunge in zone cu temperatura mai scazuta, cand se condenseaza si
cade la suprafata solului sub forma de ploaie, lapovita sau
ninsoare si se formeaza apa meteorica
Apele de suprafa reprezint cea mai important surs de ap potabil
pentru ara noastr. Scopul analizei compoziiei apelor de suprafa l
reprezint stabilirea caracteristicilor fizice i organoleptice,
chimice, biologice i bacteriologice i radioactive, n raport cu
condiiile impuse n legislaia n vigoare, pentru a se putea aprecia
calitatea sau gradul de poluare al apelor de
suprafa.1.6.Generaliti
Sursele de alimentare cu ap a centrelor populate i industriilor
pot fi:
Surse de ap de suprafa care sunt constituite din ape curgtoare
(ruri, aflueni i fluvii), lacuri naturale i artificiale i apele
mrilor i oceanelor;Surse de ap subteran.
Apele de suprafa reprezint cea mai important surs de ap potabil
pentru ara noastr. Scopul analizei compoziiei apelor de suprafa l
reprezint stabilirea caracteristicilor fizice i organoleptice,
chimice, biologice i bacteriologice i radioactive, n raport cu
condiiile impuse n legislaia n vigoare, pentru a se putea aprecia
calitatea sau gradul de poluare al apelor de suprafa. Astfel, n HG
nr. 100/2002
(actualizat) sunt prezentate Normele de calitate pe care trebuie
s le ndeplineasc apele de suprafa utilizate pentru potabilizare i
Normativul privind metodele de msurare i frecvena de prelevare i
analiz a probelor din apele de suprafa destinate producerii de ap
potabil.
Caracteristicile apelor curgtoareApele de suprafa se clasific n
ape stttoare (mri, oceane, lacuri etc), ape curgtoare (izvor, pru,
ru, fluviu) i ape stagnante. Apele dulci de suprafa difere dup
foarte multe caracteristici: debitul i variaiile sale (la cele
curgtoare), temperature, concentraia i natura substanelor dizolvate
sau aflate n suspensie, coninutul biologic i microbiologic etc.,
fiecare mas de ap lichid cu albia ei i vieuitoarele din ea fiind un
ecosistem distinct. Totodat, apele dulci de suprafa au i numeroase
caractere comune: spre deosebire de cele subterane, ele sunt de
regul mai puin mineralizate, mai bogate n elemente biologice, mai
influenabile de ctre ali factori (naturali i antropici), mai uor
poluabili, mai puin stabile n caracterisitici, dar totodat au i
capaciti mai crescute de a-i menine calitatea.
Apele dulci de suprafa sunt folosite in situ (navigaie, mbioere,
sporturi nautice, piscicultur, hidroenergetic), dar mai ales
captate i folosite ex situ pentru nevoile cele mai diverse pentru
potabilizare, n industrie, transporturi, agricultur etc. n Romnia,
apele de suprafa constituie sursa major pentru necesitile umane,
inclusive apa potabil.
Rurile, n general ape curgtoare reprezint principal surs de ap
potabil i industrial. Ele sunt caracterizate de prezena unor
impuriti existente n stare natural, compoziia specific fiind
dependent de natura solurilor traversate de cursul de ap, a
solurilor din bazinul de recepie, a apelor uzate deversate i a
capacitii de dizolvare a gazelor din atmosfer:
Srurile dizolvate (bicarbonai, cloruri, azotai, fosfai, sulfai
de Na+, K+, Mg2+, Ca2+) provenite din eroziunea solului, rocilor i
datori precipitaiilor;
Materii n suspensie i coloidale (argile, nisip, silice) aprute
ca urmare a eroziunii, inundaiilor, schimbrilor climatic;
Compui organic biogenic provenii din descompunerea materiei
organice i vegetale antrenate de curgerea apei sau proprie
ecosistemului;
Compui poluani toxici denatur organic sau anorganic;
Detergeni;
Uleiuri i grsimi;
Microorganism, virusuri, protozoare provenite din deversri ale
apelor uzate contaminate cu dejecii umane sau animale,
microorganism proprii ecosistemului.
Calitatea apei nu rmne constant n timp, ci poate s varieze din
cauza multor factori, fie produi de om (factori antropici), fie de
origine natural.
n categoria "ape curgtoare" se ncadreaz urmtoarele tipuri de
cursuri de ap dulce:
curs de ap periodic
Torent
curs de ap permanent natural
Pru;
Ru;
Fluviu.
curs de ap permanent artificial
Canal (geografie)
Capitolul IIPoluarea apelor i poluanii eiPoluarea apelor se
refera la alterarea calitatilor fizice, chimice sau biologice ale
acestora, produsa direct sau indirect prin activitati umane, in
urma careia apele deven improprii pentru folosirea normala, in
scopurile in care aceasta folosire era posibila inainte de a
interveni alterarea (Legea apelor, nr. 8/1974).
Poluarea apelor de suprafata provine din surse spontane si surse
comunale. Sursele spontane provoaca infectarea apelor ca rezultat
al neglijarii normelor de igiena in zonele populate: precipitatiile
antreneaza substante nocive in cursurile de apa. Depozitarea
improprie a reziduurilor menajere sau industriale poate cauza
contaminarea apelor de suprafata in urma inundatiilor sau a
torentelor care transporta rezduurile in cursurile de apa. Un
factor insemnat de poluare spontana il constituie deversarea in
circuitul natural a apelor de irigatie contaminate cu pesticidele,
ingrasamintele etc. Sursele de poluare comunala se refera la apele
fecaloid-menajere (cu o compozitie crescuta de germeni patogeni,
enterovirusuri, substante organice consumatoare de oxigen) si la
apele reziduale industriale cu continut ridicat de substante
chimice, petroliere, pelicule uleioase, suspensii. Se disting doua
tipuri de poluare a apelor de suprafata: poluari care modifica
proprietatile fizice si organoleptice ale apei (prin substante
degradabile cu consum de oxigen, uleiuri, coloranti) si poluari
care modifica proprietatile chimice sau biologice ale apei (prin
toxice precum metalele grele, plumbul, cositorul, cuprul, zincul,
fierul, antimoniul, cromul, sau prin compusi organici nedegradabili
sau greu degradabili precum pesticidele, detergentii,
antibioticele, medicamentele, sau inca prin ingrasaminte cu azot,
fosfor, potasiu, insfarsit prin saruri anorganice de la mine de
carbuni sau sondele de petrol sau prin germeni microbieni, paraziti
si virusuri).
Autopurificarea apelor se refera la ansamblul proceselor
autonome de natura fizico-chimica si biologica care redau unei ape
poluate din produsi organici sau minerali in suspensie ori in
solutie, puritatea sa anterioara poluarii (Jaag, 1959).
Poluanti Poluarea termala se refera la apa utilizata ca agent de
racire in termocentrale clasice sau nucleare (evacueaza circa 2/3
din energia produsa, numai 1/3 fiind transformata in travaliu
util). Efluentii calzi pot afecta viata acvatica prin temperatura
in sine sau prin procesele chimice stimulate de temperatura
ridicata. Prevenirea se realizeaza prin masuri tehnice care
micsoreaza gradientul de temperatura intre agentul de racire si
bazinul de deversare (receptor).
Reziduurile 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).
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.
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.
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.
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.
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.
Radionuclizii in apa provin din depozite minerale naturale, din
depunerile de aerosoli radioactivi pe suprafata apelor, din
evacuari de substante radioactive in mediu de catre reactorii
nucleari si industrii similare, din utilizarile in scop diagnostic,
terapeutic, stiintific. Efectele asupra sanatatii sunt dependente
de tipul (radiatiile alfa si beta au mare putere de ionizare si
produc iradiere interna in cazul apei), doza si timpul de actiune
biologica (de la ingerare pana la eliminare) al radionuclidului.
Organele cele mai radiosensibile sunt gonadele, organele
hepatopoietice, pielea, mucoasa intestinala, cristalinul.
Strontiul (90S) de exemplu emite radiatii beta, are o perioada
de injumatatire lunga, se concentreaza in tesutul osos, este toxic
pentru celulele osoase si organele hematopoietice si provoaca
tumori, leucemii, anemii. CMA-ul in apa (in microCi/cm3) este in os
de 3x10-8 si in plaman de 3x10-6 (Normele republicane de
radioprotectie - 1976).
Prevenirea poluarii radioactive a apei pe timp de pace se
bazeaza pe alegerea surselor de aprovizionare cu nivelul cel mai
scazut posibil, controlul strict al deversarilor de agenti de
racire de la reactorii nucleari, depozitarea si inactivarea
reziduurilor radioactive cat mai aproape de locul lor de producere.
Nu exista procedee de purificare eficace decat in cazul unei
contaminari minimale cu substante radioactive.Capitolul
IIICaracteristicile calitative ale apelor curgtoareCalitatea apelor
este stabilit prin standarde, datorit importanei pe care o prezint
pentru sigurana vieii i pentru desfurarea activitilor economice. In
Romnia sunt n vigoare: STAS 1342 - 91 pentru calitatea apei
potabile, STAS 4706 - 88 pentru apele de suprafa, STAS 9450 - 73
pentru apele necesare irigaiilor, Norme de igien pentru tranduri
organizate i o serie de decrete, pentru precizri. Calitatea apelor
se exprim prin indicatori, stabilizai i calculai n urma unor
analize efectuate att la apele de suprafa, ct i la cele subterane.
La apele de suprafa se determin: - indicatori organoleptici; -
suspensii; - pH; - CCO; - oxigenul dizolvat; - CBO; - azotul total;
- analize biologice, toxicologice, bacteriologice, de
radioactivitate, eutrofizare, etc. La apele subterane se determin:
- pH-ul; - reziduul fix; - CCO. In anumite situaii se mai analizeaz
din ape urmtoarele coninuturi de substane: detergeni, pesticide,
metale neferoase, fenoli, hidrocarburi, clor, azotat, fluor, iod,
fier, mangan, indicatori de eutrofizare, etc.
Suspensiile din ap se determin dup sedimentare i se exprim n ml/
l.
pH-ul reprezint reacia acid, neutr, sau bazic a apei, deoarece:
pH = - log / H+/, unde /H+/ reprezint concentraia ionilor de
hidrogen din soluie. Mediul acid are pH < 7, mediul neutru are
pH = 7, iar cel bazic, pH > 7.
CCO reprezint consumul chimic de oxigen, respectiv cantitatea de
substane ce se pot oxida la rece, sau la cald, sub aciunea unor
oxidani ca KMnO4, sau K2Cr2O7 (mg/l).
Oxigenul dizolvat n ap se exprim n mg/ l. Coninutul de oxigen
dizolvat n ap scade cu creterea temperaturii astfel: la 00 C -
14,65 mg O2/dm3, la 100 - 11, 27; la 200 - 9,02; la 300 - 7,44.
Conform prevederilor STAS 4706 - 88, limita coninutului de oxigen
de la care o ap se consider degradat este de 6 mg / dm3 . CBO5 -
consumul biologic de oxigen, reprezint cantitatea de oxigen
consumat de microorganisme pentru descompunerea biochimic a
substanelor organice din ap, n timp de 5 zile, la 200 C (condiii
standard). Se calculeaz astfel:
mg CBO / dm3 = A - B
unde: A - oxigenul din apa recoltat; B - oxigenul rmas n ap dup
5 zile.
CBO este un indicator mult utilizat pentru caracterizarea
apelor, deoarece arat dac apa poate fi epurat biologic, sau nu. Dac
CBO5 este 0,6 mg/ dm3, atunci apa se poate epura biologic uor; dac
este 0,2 - 0,4 epurarea biologic trebuie favorizat de temperatur,
iar dac este sub 0,2 - apa nu este epurabil biologic.
Nivelul aciditii este msurat de pH. pH 7 nseamn ape neutre, sub
pH 7 apele sunt acide iar peste pH 7 sunt bazice. Scderea pH apare
cel mai frecvent prin ploi acide, ape de min sau alte deversri
acide. Scderea pH atrage creterea solubilitii metalelor grele deci
posibila mobilizare a lor din sedimente, ceea ce nseamn analize
atente intite. La pH sub 6 mor multe organism e vii i altele sunt
afectate subletal (petii) cea ce impune pentru evaluare analize
biologice asupra nectonului. Scderea pH duce de regul la scderea
oxigenului dizolvat, de unde consecine n lan. pH-ul alcalin poate i
el provoca dermatite sau conjunctivite. Conductivitatea electric
specific indic nivelul salinitii apei i este o comod msur de
ansamblu a srurilor. ncrcarea cu substane organice se evalueaz
sectorial, prin determinarea unora dintre clasele respective, cum
sunt "substanele extractibile" (de regul cele petroliere) dar
global se evalueaz indirect. Determinnd reziduul uscat (reprezentnd
suma dintre substanele organice i anorganice) i apoi calcinndu-l,
putem obine prin diferen substanele organice. Mai frecvent se
folosete determinarea unor indicatori cum sunt:- consumul chimic de
oxigen CCO (metoda cu permanganat de potasiu - CCO-Mn, metoda cu
bicromat de potasiu - CCO-Cr);- consumul biochimic de oxigen CBO
dup 5 zile la 200C (CBO5);- oxigenul dizolvat i saturaia n oxigen a
apei.CBO5 arat numai substanele care s-au degradat biochimic n 5
zile (nu i cele care sunt degradabile biochimic dar mai lent) i
numai cele la 200C (dar mai sunt unele care la alte temperaturi se
degradeaz altfel). Nu d indicaii despre toxicitatea respectivelor
substane. Mult oxigen se consum nebiochimic, la nitrificarea
amoniului, deci nu tot consumul de oxigen e biochimic. La
interpretri trebuie inut cont c n ape mult oxigen se consum noaptea
prin respiraia plantelor i petilor. CCO trebuie determinat cu
catalizator, altfel d indicaii incomplete cci rmn neoxigenai unii
acizi i alcooli organici.Raportul CBO5 / CCO d informaii despre
capacitatea de autoepurare biologic: dac este peste 0,6
autoepurarea va fi uoar, dac este cuprins ntre 0,2-0,4 autoepurarea
se va produce numai la regim termic favorabil, iar la raport sub
0,2 nu se mai poate produce autoepurarea biologic. O serie de
elemente pot constitui indicatori complementari de poluare organic:
- Fosfaii, cnd au concentraii constant crescute, sunt de origine
probabil teluric, dar creterile temporare pot fi puse pe seama
descompunerii substanelor organice n urma unor impurificri fecale,
agricole sau de la detergeni. n evi de plumb, la pH sczut, fosfaii
sunt binevenii cci formeaz un strat cvasiprotector.- Clorurile pot
fi poluani naturali sau industriali, dar pot proveni i din
dejecii.- Sulfaii pot fi i ei de provenien teluric, n zone cu
soluri cu ghips sau crbune brun, dar i din descompunerea
substanelor organice provenite din impurificri, din ploile acide
etc.- Duritatea poate fi indicator de poluare organic, deoarece la
descompunerea substanelor organice se produce CO2, care mrete
solvirea de sruri din sol.Bioxidul de carbon s-a dovedit a nu fi
totdeauna corelat cu gradul de ncrcare cu substane
organice.Corelaia COP - COD - debit ct i cea "clasic" CBO - oxigen
dizolvat sunt astzi sub semnul ntrebrii. Suspensiile de obicei
transport i muli poluani fixai pe ele, care astfel scap dozrilor
dac facem analizele pe ap filtrat. n plus, suspensiile au
concentraii foarte variabile n ruri, motiv pentru care gradul de
acuratee a rezultatelor analizelor standard e mai redus n cazul
lor, dac nu se utilizeaz front de recoltare n loc de un simplu
punct de recoltare n cazul rurilor. 3.1. Indicatori de calitate ai
apelor curgtoare
Se pot clasifica dup natura lor i dup natura i efectele pe care
le au asupra apei , dup cum urmeaz:
A. Clasificare dup natura indicatorilor de calitate: -
indicatori organoleptici ( gust, miros).
- indicatori fizici ( pH, conductivitate electric, culoare,
turbiditate).
- indicatori chimici- indicatori chimici toxici
- indicatori radioactivi
- indicatori bacteriologici
- indicatori biologici
B. Clasificare dup natura i efectul pe care l au asupra apei: -
indicatori fizico-chimici generali:
- temperatura
- pH
- indicatorii regimului de oxigen
- oxigen dizolvat (OD)
- consumul biochimic de oxigen (CBO5)
- consumul chimic de oxigen (CCOCr i CCOMn)
- indicatorii gradului de mineralizare
- reziduul fix
- cloruri, sulfai
- calciu, magneziu, sodiu, etc.
- indicatori fizico - chimici selectivi
- carbon organic total (COT)
- azot Kjeldhal i azot total, fosfai
- duritate, alcalinitate
- indicatori fizico - chimici specifici ( toxici):
- cianuri
- fenoli
- hidrocarburi aromatice mono i polinucleare
- detergeni
- metale grele ( mercur, cadmiu, plumb, zinc, cobalt, fier,
etc.)- arsen
- uraniu natural
- trihalometani
- indicatori biologici care reflect gradul de saprobitate a
apei, prin analiza speciilor de organisme care populeaz mediul
acvatic.
- indicatori bacteriologici care msoar nivelul de poluare
bacterian, n principal prin determinarea numrului de bacterii
coliforme totale i de bacterii coliforme fecale.
Cursurile de ap, (ruri i aflueni), sunt caracterizate, n
general, printr-o mineralizare mai sczut, suma srurilor minerale
dizolvate fiind sub 400 mg/l. Aceasta este format din dicarbonai,
cloruri i sulfai de sodiu, potasiu, calciu i magneziu. Duritatea
total este, n general, sub 15 grade, fiind format n cea mai mare
parte din duritate dicarbonatat.
Concentraia ionilor de hidrogen (pH-ul) se situeaz n jurul
valorii neutre, fiind cu un pH = 6,8 - 7,8. Dintre gazele dizolvate
sunt prezente oxigenul dizolvat, cu saturaie ntre 65 - 95% i
bioxidul de carbon liber, n general sub 10 mg/l.
Caracteristica principal a cursurilor de ap o prezint ncrcarea
variabil cu materii n suspensie i substane organice, ncrcare legat
direct proporional de condiiile meteorologice i climatice. Acestea
cresc n perioada ploilor, ajungnd la un maxim n perioada viiturilor
mari de ap i la un minim n perioadele de nghe.
Deversarea unor eflueni insuficient epurai a condus la alterarea
calitii cursurilor de ap i la apariia unei game largi de
impurificatori: substane organice greu degradabile, compui ai
azotului, fosforului, sulfului, microelemente (cupru, zinc, plumb),
pesticide, insecticide organo-clorurate, detergeni etc. De
asemenea, n multe cazuri se remarc impurificri accentuate de natur
bacteriologic. O particularitate caracteristic a apei din ruri este
capacitatea de autoepurare datorat unor serii de procese naturale
biochimice, favorizate de contactul aer-ap.
Capitolul IV Determinari fizico-chimice
DETERMINARI CHIMICE
Proprietatile organoleptice ale apei sunt reprezentate de acele
caracteristici care impresioneaza organele noastre de simt, adica
gustul si mirosul apei. Gustul apei este dat de continutul in
substante chimice si in preimul rand de sarurile minerale si de
gazele dizolvate (oxigenul si bioxidul de carbon). Excesul sau
carenta unora dintre aceste componente poate imprima apei un gust
neplacut (fad ,salciu,amar,dulceag).
I. Determinarea reziduului fix
II.Determinarea concentratiei ionilor hidrogen (pH)
III Analiza Anionilor
1.Determinarea ionului clorura (Cl-)
2. Determinarea sulfatilor (SO4-2)
3. Determinarea nitritilor (NO2-)
4. Determinarea nitratior (NO3-)
IV Analiza cationilor
1.Determinarea NH4+
2. Determinarea ionilor de Na+,Ca+2 si Mg+2
3. Determinarea ionilor de fier (Fe+2, Fe+3)
4. Determinarea ionilor Mn+2, Cu+2, Zn+2, Ag+, Cd+3, Cr+3, Hg+2,
Ni+2,+3, Pb+2, Se+2
V.Determinarea substantelor organiceANALIZELE
FIZICO-CHIMICEDeterminarea suspensiilor totale
Determinarea pH-ului
Determinarea conductivitatii apei
Determinarea sedimentelorStudiu de cazAnaliza chimic a rului
TOPOLIAModul de alimentare al apelor este pluvio-nival moderat.
Debitul inregistreaza variatii foarte mari, in functie de anotimp
si de cantitatea de precipitatii.Cea mai mare parte a anului are un
debit scazut, bazandu-se in principal pe cantitatea de apa ce o
primeste din izvoarele subterane. De aceea nivelul apei este mic,
de circa 25-50 cm. Obisnuit, primavara, debitul creste foarte mult,
raul fiind alimentat prin topirea zapezilor in zona inalta si prin
ploile abundente din acest anotimp. Acum nivelul apelor ajunge la
1-1,5 m, cateodata si mai mult, acoperind complet albia majora si
provocand inundatii. In mod obisnuit scurgerile de primavara
reprezinta peste 40 % din volumul total al scurgerii anuale.
Scurgerea cea mai redusa are loc iarna, reprezentand cel mult 10
din scurgerea anuala. In acest anotimp se inregistreaza fenomenul
de inghet.
Compozitia chimica a apei
In compozitia chimica normala a apei intra un numar mare de
substante care sunt clasificate in:
Gaze (O2, CO2, H2S)
Substante minerale (macroelemente, microelemente, substante
biogene: amoniac, nitriti, nitrati, fosfati)
Substante organice (hidrocarburi, fenoli, derivati halogenati,
amine, pestidicide)
In procesul de prelucrare al apei in scop potabil se introduc in
apa, in cantitati determinate, substante care asigura conditiile de
potabilitate ale acesteia (clor rezidual, ioni de aluminiu,
silicati, fluoruri). Alaturi de compusii existenti in mod normal
sau adaugati in mod voit in apa, acesta poate sa contina, in
concentratii variabile substante prezente in mod
accidental-poluanti. Analiza chimica a apei cuprinde determinarea
tuturor acestor componente din apa.
De o prima importanta in analiza chimica a apei sunt
determinarile indicatorilor de poluare: substante organice, amoniac
(amoniu), nitriti, nitrati, cloruri, fosfati.
1 .Determinarea reziduului fix
Reziduu fix reprezinta totalitatea substanelor organice si
anorganice dizolvate in apa, care nu sunt volatile la t=105oC.
Modul de lucru:
Pentru fiecare sursa de apa si in cazul fiecarei probe pentru
analiza s-au utilizat probe de cate 100 ml ce s-au introdus in
capsule de sticla tarate. Dupa evaporare reziduul s-a uscat la
etuva la 105o timp de 15 min. Dupa racire capsula s-a cantarit.
Calcul
Daca la Vml ............................G1-G2 mg reziduu
1000ml......................... mg reziduu =[(G1-G2)/V] .
1000
in care G1 masa capsulei cu reziduu uscat la 105oC (mg)
G2 - masa capsulei (mg)
V volumul de apa luat in lucru
2.Determinarea concentratiei ionilor hidrogen (pH)
pH-ul apei variaza putin fata de neutralitate datorita prezentei
CO2 ,HCO3-, CO3-2 si a unor saruri cu hidroliza acida, respectiv
bazica.
Determinarea exacta a pH-ului s-a efectuat prin metoda
electrochimica cu electrod de sticla.
pH-ul reprezinta concentratia ionilor de H+ care imprima apei un
caracter acid, bazic sau neutru datorita prezentei CO2,
bicarbonatilor si carbonatilor.
Apele dure au pH-ul mai ridicat comparativ cu apele moi.
pH-ul apelor reziduale poate fi acid sau alcalin si constituie o
cauza a pertubarii echilibrului biologic al bazinului receptot,
impiedicand desfasurarea normala a proceselor de autopurificare
Principiul metodei: diferenta de potential existenta intre un
electrod de sticla si un electrod de referinta (calomel solutie KCl
saturata) introdusi in proba de apa analizata, diferenta de
potential variaza liniar cu pH-ul probei. Aceasta metoda este
precisa si se poate aplica inclusiv apelor tulburi sau colorate.
Exprimarea rezultatelor se face prin calcularea mediei a 3 5
determinari.
Determinarea pH-ului se face folosind doua metode:
1 .metode colorimetrice
2.metode electrometrice
Metoda colorimetrica se realizeaza prin: 1 .metoda colorimetrica
folosind comparatorul Hellige
2.metoda colorimetrica folosind o scara de etalonare
1. Metoda colorimetrica folosind comparatorul Hellige
Principiul metodei:Se ia o proba de apa, se introduce un
indicator si se compara cu discuricolorate la diferite valori de
pH.Material necesar: Comparator Hellige Discuri colorate Indicatori
pentru diferite valori de pH 2 eprubeteMod de lucru: Intr-una din
cuvele aparatului se introduce 10 ml apa de analizat si 0,5 ml
amestec de indicator si se fixeaza in partea stanga a cuvei
aparatului.In partea opusa se introduce 10 ml apa de analizat fara
amestec de indicator.Se roteste comparatorul Hellige pana se obtine
o uniformitate de culoare a campului visual.Se citeste pH-ul direct
de pe disc.2. Metoda colorimetrica folosind o scara de
etalonareReactivi: - Rosu de metal
- Albastru de bromtimol- Amestec de indicatori- Clorura ferica-
Clorura de Cobalt- Clorura de Zinc
- Sulfat de CupruMod de lucru:Se ia o eprubeta, se introduce 10
ml apa de analizat peste care se adauga 0,6 ml amestec de
indicator.Se agita bine eprubeta iar coloratia obtinuta iar
coloratia obtinuta se compara cu o scara de etalonare.
3. Metoda electrometricaPrincipiul metodei:Se masoara diferenta
de potential existent intre un electrod de referinta si un electrod
de calomel.
Material necesar: Electrod de referinta Electrod de sticla
Solutie de clorura de potasiu Solutie tampon pt pH Apa bidistilata
fiarta si racitaMod de lucru:Se spala bine electrozii cu apa de
analizat.Dupa spalare se clatesc cu apa bidistilata si se introduce
in apa de analizat dup acre se citeste pH-ul direct de pe aparat.Se
repeta operatia de 2-3 ori si se face o medie a celor 3
determinari.Temperature probei nu trebuie sa depaseasca 20C cu
variatii de + sau-0,5C.Am obtinut rezultatele:
LunileValori pHValoare STAS
Ianuarie7,636,5-8,5
Martie7,86
Mai7,39
3. DETERMINARE CALCIULUI
Calciul este elementul prezent in toate apele sub forma mai ales
de bicarbonate, sulfati sau cloruri. Excesul de calciu imprima apei
un gust salciu
Principiul metodei:Ioni de calciu au proprietatea de a forma
compexe stabile cu sarea de sodiu, care variaza de la roz la
violaceu
Materiale necesare:-clorura de calciu
-indicator de murexid
-sol. tampon de hidroxid de sodium 2N
- complexon
Mod de lucru:Se iau 25 ml de apa de analizat intr-un flacon
Erlemyer de 100 ml , se dilueaza cu apa distilata pana la 50 ml ,
se adauga 1 ml sol. tampon si 0, 1 g murexid.
Se titreaza cu complexon pan ace culoare vireaza de la roz la
violaceu
Calcul:mg =
V- ml solutie de complexon 0, 1M folositi la titrare
f- factorul solutiei de complexon
v cantitatea de apa luata in lucru in ml
0, 4008 Eg in mg Ca a unui mol de complexon 0,1 N
Am obinut rezultateleLunileValori CalciuValoare STAS
Ianuarie5,91300 mg/l
Martie43,08
Mai90,124
4. DETERMINAREA MAGNEZIULUI
Magneziul se gaseste in apa sub formade sulfati si in
concentratie mare imorima apei un gust dezagreabil
Principiul metodei: Ionii de magneziu se titreaza cu o solutie
de complexon, dupa indepartarea iionilor de calciu ca azotat de
calciu
Materiale necesare: Indicator negru de eriocrom
Solutie de clorura de calciu
Solutie de complexon III
Solutie de precipitare
Mod de lucru:Intr-un flacon Erlemyer se introduce 100 ml apa de
analizat si 25 ml sol. de precipitare. Se amesteca bine , iar
azotatul de calciu format se filtreaza printr-un filtru cu banda
albastra.
Calcul:
mg Mg + /
EMBED Equation.3 =
V - ml solutie de complexon folositi la titrare
f - factorul de corectie 0, 01 M
v - cantitatea de proba de apa luata in lucru in ml
0, 2432 Eg in mg Mg al unui mol de solutie de complexon
Am obtinut valorile:
LunileValori MagneziuValoare STAS
Ianuarie35,78100 mg/l
Martie47,66
Mai55,93
II. Determinarea alcalinitii
Alcalinitatea se datorete prezenei n ap a bicarbonailor,
crbonai-lor i hidroxizilor. Alclinitatea datorat prezenei bazelor
libere i carbonailor constituie alcalinitatea permanent i se noteaz
cu (P). Alcalinitatea datorat prezenei bazelor libere, carbonailor
i bicarbonailor constitue alcalinitatea total i se noteaz (T).
Metoda de determinare const n neutralizarea unui volum de ap de
analizat cu un acid mineral diluat, n prezena unui indicator. Se va
avea n vedere ndeprtarea substanelor interferente (clorul rezidual
liber, aluminiul i fierul).
Principiul metodeiSe titreaza apa de analizat cu HCI 0,1 N, in
prezenta fenolftaleinei ca indicator pana la disparitia culorii
roz, cand se obtine astfel alcalinitatea permanenta (P).
Se adauga indicatorul metiloranje si se continua titrarea cu HCI
0,1 Npana la culoarea galben-portocaliu, cand se obtine astfel
alcalinitatea totala (T).Rezultatul se exprima in mililitri HCI 0,1
N folositi la titrarea a 100 ml de apa.Mod de lucru:
Se ia o proba de 100 cm3 apa de analizat si se titreaza intr-un
pahar Erlenmayer cu HCI 0,1 N in prezenta a 2-3 picaturi de
fenolftaleina pana la decolorarea completa a solutiei
(alcalinitatea permanenta P) dupa care se adauga cateva picaturi de
metioranj si se continua titrarea cu HCI 0,1 . Se urmareste virajul
culorii indicatorului de la galben la portocaliu (alcalinitatea
totala T).Reactivi si ustensile:-biureta;-pahar Erlenmayer;
-cilindru gradat;
-palnie;-solutiede HC1 0,lN;
-apa de analizat;
-solutie de fenolftaleina;
-solutie de metiloranj. Alcalinitatea totala sau permanenta este
egala cu volumul solutiei de HCI 0,1 N folosit la titrare inmultit
cu factorul solutiei de HCI 0,1 N.
Am obtinut rezultatele:
LunileValori
Ianuarie0,8
Martie1,2
Mai1,9
4. Determinarea aciditatii
Principiul metodei:Aciditatea apei se datoreaza prezentei in apa
a CO2, a acizilor si a sarurilor care prezinta hidroliza acida, a
acizilor minerali, care provin din hidroliza sarurilor acizilor
tari cu baze slabe.Aciditatea este de doua feluri:
1 .Aciditate Totala.
2.Aciditate Permanenta.Aparatura si reactivii: -biureta;
-cilindru gradat;
-pahare Erlenmeyer;
-palnie; -hartie de filtru;
-pahare Berzelius; -fenolftaleina;
-metiloranj;
-NaOH 0,1N.Mod de lucru: pentru aciditatea permanenta:Se masoara
cu precizie o cantitate de apa de analizat (ex. 100ml) cu ajutorul
unui cilindru gradat.Se pune intr-un pahar de titrare, Erlenmeyer,
si se adauga 2 picaturi de indicator,fenolftaleina. (solutia din
pahar va ramane incolora).Intr-o biureta se adauga NaOH 0,1N si se
pregateste biureta, prin aducerea la zero, pentru titrare. Se
incepe titrarea cu mare atentie si agitand permanenet paharul,
rezultand un roz. Se noteaza volumul de NaOH 0,1 N pe care 1-am
folosit la titrare. pentru aciditatea totala:Se mascara cu precizie
o cantitate de apa de analizat de 100ml cu ajutorul unui cilindru
gradat.Se pune intr-un pahar de titrare,Erlenmeyer, si se adauga 2
picaturi de indicator,metiloranj.Se titreaza cu NaOH 0,1N pana la
aparitia culorii galben portocaliu, notand volumul cu care am
titrat.Am obtinut valorile:
LunileValorile
Ianuarie0,6
Martie0,8
Mai2
Concluzii: Valorile parametrilor msurai au nregistrat diferene
mai mari n lunile de iarna, ceea ce indic un grad mai mare de
poluare n acea perioad.BIBLIOGRAFIE
R. Ciucureanu, M. Voitcu Chimie Sanitara lucrari practice, Univ.
Gr. T. Popa, Fac. De Farmacie, Iasi, 1996
S. manescu, M. Cucu, M.L. Diaconescu Chimia Sanitara a Mediului,
Ed. Medicala, Bucuresti, 1994
Colectie STAS Protectia Calitatii Apei Ioan Rasmereta
-Condervarea dinamica a naturii ,Editura Stintifica si
Enciclopedica - 1979
Corneliu Rauta si Stelian Carstea -Poluarea si protectia
mediului inconjurator, Editura Stintifica si Enciclopedica,
Bucuresti 1983 Chimia sanitara a mediului
Surse de poluare si agenti poluanti ai mediului Editura SITELOR
Craiova 2007
330
_1305535176.unknown
_1305637887.xls
_1305534097.unknown
_1305534238.unknown
_1305535139.unknown
_1305534162.unknown
_1305533830.unknown