Proiect atestat tehnician chimist de laborator - indicatori de calitate al apelor uzate

COLEGIUL TEHNIC

"PETRU RARES"

FILIERA: TEHNOLOGICA

PROFIL: RESURSE NATURALE SI PROTECTIA MEDIULUI

CALIFICAREA: TEHNICIAN CHIMIST DE LABORATOR

PROIECT

TEMA INDICATORI DE CALITATE AL APELOR UZATE

Cuprins

I.Argument

Importanta apei

Calitatea apelor

2.0 Importanta purificarii apelor

3.0 Ape uzate

3.1.1 Istoric

3.1.2 Definitia apelor uzate

3.1.3 Clasificarea apelor uzate

3.1.4 Impact

3.1.5 Autoepurarea

4.0 Indicatori de calitate

4.1 Necesitatea epurarii apelor uzate

4.2 Tehnologii de epurare

5.0 Concluzii

II. Bibliografie

I.    Argument

'In cele din urma vom proteja doar ceea ce iubim;

vom iubi doar ceea ce intelegem si

vom intelege doar ce am invatat'

Baba Dioum Planeta Albastra

Apa este substanta cea mai raspandita de pe suprafata globului, constituind hidrosfera, cu un volum de circa 1370x103m3. Procentual, volumul de apa dulce din fluvii, lacuri si ape subterane reprezinta aproximativ 0,7% , apa marilor si oceanelor reprezentand 97% , iar restul de aproximativ 2,3% este apa inglobata in ghetari si calote polare. In atmosfera exista cantitati de apa sub forma de vapori si nori. Prin cantitatea mare de apa din straturile superioare, Pamantul se deosebeste fundamental de celelalte planete, care sunt saraca sau lipsite de apa. Desi cantitatile de apa de pe planeta noastra sunt mari, totusi sursele de apa care pot fi utilizate pentru consumul uman, animal sau utilizari industriale sunt limitate, avand in vedere cantitatile mari de apa cu salinitate crescuta sau pe cele blocate sub forma de ghetari. Distributia inegala de apa pe suprafata globului, conduce la probleme de alimentare cu apa in zonele intens populate si cu industrii dezvoltate. Astfel, 20% din rezervele de apa dulce ale planetei sunt concentrate in

bazinul Amazonului datorita regimului intense de precipitatii.

Odata cu cresterea complexitatii structurii societatii, problemele privind calitatea si cantitatea apei furnizate, diversitatea poluantilor, procesele de gospodarire a apelor si impactul asupra mediului inconjurator au devenit tot mai dificile din punct de vedere al complexitatii. Dezvoltarea microbiologiei, chimiei si biologiei a stat la baza explicarii legaturii dintre substantele poluante si bolile provocate ca urmare a consumarii apelor nepotabile.

Prin poluarea apei, se intelege alterarea caracteristicilor fizice, chimice si biologice ale apei, produsa direct sau indirect de activitatile umane si care face ca apele sa devina improprie utilizarii normale in scopurile in care aceasta utilizare era posibila inainte de a interveni alterarea. Efectele poluarii resurselor de apa sunt complexe si variate, in functie de natura si concentratia substantelor impurificatoare. Rezolvarea acestor probleme ridicate de poluarea apei se realizeaza prin tratare sau epurare, prin care se asigura conditiile necesare pentru consum.

Tratarea apelor in scopul obtinerii apei potabile este absolut necesara si are drept scop indepartarea impuritatilor si compusilor poluanti de origine anorganica si organica, a microorganismelor existente in apa in mod natural sau aparute datorita unor poluari accidentale.

Avand in vedere reducerea surselor disponibile de apa de calitate corespunzatoare, cat si cresterea demografica, diversificarea metodelor de tratare si utilizarea unor surse alternative au reprezentat si reprezinta principala preocupare a domeniului legat de exploatarea si furnizarea apei potabile si industriale.
Pentru a realiza incadrarea in standardele de calitate cerute pentru utilizarea ca apa potabila, apele din diferite surse trebuie tratate printr-o succesiune de operatii si procese unitare , gradul de tratare diferind in functie de calitatea sursei utilizate si de cerintele consumatorilor.

Redarea unei ape infestate cu materii de orice fel ( organice, minerale , toxice , etc) a puritatii initiale, fara a fi folosite , in acest scop instalatii sau constructii special, acest lucru realizandu-se printr-un ansamblu de procese autonome, naturale, de natura fizico-chimica si biologica, se numeste autoepurare. Spre exemplu , oxigenul necesar proceselor aerobe este luat din apa emisarului, in timp ce in instalatiile de epurare biologica, el este furnizat artificial.
Prin autoepurare se completeaza de cele mai multe ori, procesul de epurare a cursurilor.
Fenomenele cele mai importante, care intervin in timpul autoepurarii, sunt :
.Dilutia
.Amestecul
. Mineralizarea

Consumul este in crestere, poluarea apelor de asemenea, deci o criza a apei potabile este iminenta.In acelasi timp:

Apa este habitatul a sute de specii de pesti, pasari si alte vietati ce sunt dependente de calitatea apei;

Apa este unul din cele mai importante medii de recreere.  Suntem atrasi de rauri, lacuri, plaje, mari si oceane pentru activitati recreative precum pescuitul, sporturile nautice, plimbari sau odihna.

Apa uzata, prin incarcatura microbiologica pe care o transporta, este un factor major de risc pentru sanatatea umana. Calitatea vietii noastre depinde de calitatea apei din jurul nostru.

Apa este o resursa importanta, un factor important in echilibrele ecologice, iar poluarea si consecintele acesteiaacesteia reprezinta probleme ale prezentului cat si a viitorului .

Importanta apei

Datorita oceanelor sale, Terra este supranumita "Planeta albastra", acoperita in proportie de 70,78% de apa, adica 361,07 milioane de km² din totalul de 510,10 milioane de km². Apa este cel mai raspandit element si formeaza hidrosfera si aceasta se gaseste sub toate formele de agregare: gazoasa, lichida, solida.

Rezervoarele hidrosferei sunt (4): oceanele, apele continentale, atmosfera si biosfera.
Cantitatea de apa inventariata este de aproximativ 1.400 de milioane de km³, ceea ce ar incapea intr-un cub cu latura de peste 1.100 km ori intr-o sfera cu diametrul mai mare de 1.370 km

Din intreaga cantitate de apa dulce, omul poate utiliza 0,047%.
Consumul este in crestere, precum si poluarea apelor. Criza apei potabile este iminenta. A fost prevazuta cu multa vreme inainte si a fost demonstrata. Profesorul Alexandru Maruta, renumit pentru ipotezele si teoriile sale, pentru rezultatele remarcabile in domeniul radiesteziei, inclusiv cea medicala, a explicat la cursuri si la emisiuni televizate cauzele si urmarile acestei crize.

Apa este un element fundamental al viului si continut de acesta: preponderent elementelor regnului animal sau vegetal. Regnul mineral dispune de un continut mai mic in Apa ca atare, dar aceasta apare in compusii chimici.
Elementele viului contin o cantitate semnificativa de apa. De exemplu organismul uman are un continut de circa 70% din greutatea corpului. Procentul variaza in functie de tesuturi (plasma contine 90%, tesutul nervos 78-80%, tesutul muscular 75%, tesutul conjunctiv 60%, tesutul osos 25-30%, tesutul gras 20%), varsta (embrionul are un continut de 85-90% apa, nou nascutul 70% iar organismul in varsta ajunge la 50%), stare fiziologica si sex, alimentatie, mediu ambiant.
Apa este solvent si vehicul pentru substantele legate de procesele vitale, componenta a secretiilor si excretiilor, este regulator al temperaturii corpului. Omul poate trai fara hrana mai mult de 30 de zile, dar fara apa nu mai mult de 5 zile.
Aparitia biosferei a fost coroborata cu formarea hidrosferei. Apa este mediul propriu, propice, favorizant si specific dezvoltarii vietii pe Terra. Apa este pretutindeni si permanenta, este, ca si lumina, un mediu de depozitare si propagare a informatiei si un vector informational primar. Apa, ca si lumina, este totodata mediu si vector informational. Informatia este depozitata definitiv, dar poate fi activata, dezactivata, modificata.

Calitatea apelor

Calitatea apei este esentiala pentru om. Ea este data de compozitia sa chimica (o apa de calitate buna nu trebuie sa contina substante organice si toxice) si biologica (sa contina foarte putine microoganisme nepatogene). Apele au capacitatea de a neutraliza o serie de substante toxice, se purifica pe cale biologica, se limpezesc, toate aceste fenomene realizate de microoganismele acvatice constituie biodegradarea.

Masurile de protectie si de poluare a apelor se refera la controlul compozitiei apelor, prevenirea poluari apelor, cresterea puteri de epurare prin aerarea lor. Epurarea apelor prin metode mecanice, chimice, biologice.

Evaluarea calitatii apelor se bazeaza pe prelucrarea datelor obtinute in sistem propriu de monitorizare si din datele furnizate de Administratia Nationala Apele Romane.

Monitorizarea calitatii apei implica monitorizarea tuturor elementelor incluse in subsistemele: ape de suprafata (rauri, lacuri), ape subterane si ape uzate.

Protectia apelor necesita actiuni complexe de multe ori costisitoare, dar care asigura ape de calitate.

2.0 Importanta purificarii apelor uzate

Fara apa viata nu este posibila pe Pamant, iar fara apa curata nu este posibila nici viata omului. Din resursa globala de apa a Pamantului, resursele de apa dulce reprezinta doar cca. 2,4 %, din care disponibile pentru utilizare sunt doar cca. 13 %. Viata umana se bazeaza pe apa dulce potabila.
Pentru sustinerea vietii, un om are nevoie anual de cca. 1 m³ de apa potabila, pentru necesitatile personale 100 m³ si alte 1000 m³ pentru producerea alimentelor necesare consumului anual, iar pentru protectia resurselor de apa este nevoie de alte cel putin 900 m³ anual de persoana. Rezulta ca, pentru sustinerea unei dezvoltari durabile, resursele de apa trebuie gospodarite astfel incat, sa se poata asigura o capacitate de cel putin 2000 m³/an.locuitor.
In prezent cca. 1,2 miliarde de oameni duc lipsa apei, 3 miliarde de oameni nu dispun de apa potabila curata, iar 3-4 milioane de oameni - majoritatea copii - mor anual din cauze datorate lipsei de apa sau de bolile hidrice, cum sunt dizenteria, febra tifoida si holera. La copii nou-nascuti, nitritii, provoaca cianoza. Compusii nitritilor cu proteinele pot provoca cancer, iar amoniul poate provoca de exemplu encefalopatia hepatica, tulburari de concentrare, oboseala. Trebuie stiut ca, nitratii, si amoniul din apa nu dispar prin fierbere.
Conform datelor guvernamentale, in Romania 98 % din populatia urbana si doar 33 % din populatia rurala este racordata la sistemele centrale publice de alimentare cu apa. Conform acelorasi date, 90 % din populatia urbana si doar 10 % din populatia rurala este racordata la retelele publice de canalizare. La nivelul tarii, 31 % din apele uzate (orasenesti si industriale) se evacueaza fara epurare, 41 % sunt insuficient epurate si doar 25 % sunt epurate corespunzator.
Efectul de poluare a apelor uzate neepurate sau insuficient epurate asupra apelor de suprafata se manifesta in principal prin continutul de materii in suspensie, de materii organice, in saruri nutritive, amoniu si in microorganisme patogene. De exemplu, sarurile nutritivede azot si fosfor provoaca eutrofizarea apelor de suprafata, cu efect de consumare a oxigenului dizolvat necesar pentru sustinerea vietii acvatice. Amoniul este deosebit de toxic pentru vietatile acvatice. Apele uzate neepurate sau insuficient epurate polueaza apele subterane printre altele
cu nitrati, amoniu si bacteriologic.
Din cele prezentate rezulta ca, epurarea apelor uzate orasenesti (si nu numai) este o cerinta esentiala a dezvoltarii civilizatiei umane. Fiind o necesitate cu implicatii sociale si ecologice deosebite, reglementarea unitara si asigurarea generala a infrastructurii necesare reprezinta o prioritate.

3.0Ape uzate (istoric, definitie, clasificare, impact, autopurificare)

3.1.1Istoric Inceputurile tratarii apelor uzate orasenesti pot fi plasate pe la mijlocul anilor 1800, in Franta, constand din primele decantoare pentru separarea materiilor in suspensie. Spre sfarsitul anilor 1800 erau deja generalizate cateva solutii de epurare, practic concomitent in Europa si America de Nord.Prima fosa septica a fost construita in anul 1895 in Anglia. Tot in Anglia, in anul 1904, s-a construit primul decantor etajat, in care s-a putut realiza concomitent epurarea apelor uzate si tratarea namolului separat. Cu adevarat revolutionara a fost insa solutia patentata pentru decantorul etajat in 1904 de catre inginerul german Karl Imhoff. Solutia tehnologica inventata de el este folosita si astazi la scara mondiala, fara nici o modificare.
Dezvoltarea industriala a impulsionat cercetarea in vederea gasirii unor procedee cat mai eficiente pentru tratarea apelor uzate. Astfel s-au construit filtrele biologice si bazinele de aerare cu namol activ. In scopul obtinerii unor eficiente (randamente) de epurare cat mai ridicate, epurarea apelor uzate orasenesti a devenit o tehnologie foarte specializata.Spre a doua jumatate a anilor 1900 insa, a devenit foarte clar ca,localitatile mici, cu o populatie de pana la cca. 15000 locuitori (cifra fiind doar si foarte aproximativa, coborand dupa unele surse la 5000 locuitori, dar sunt exemple si pentru un numar mai mare), nu-si pot permite construirea din resurse proprii a unui sistem de canalizare alcatuit din retea publica de canalizare si statie de epurare, chiar mecanica numai. In paralel, s-au formulat exigente din ce in ce mai stricte privind cerintele de protectie a mediului.
Aceste schimburi au determinat reorientarea cercetarilor de prin anii 1970 spre tehnologii mai curate, mai putin costisitoare si in acelasi timp si ecologic 'prietenoase', fiind denumite astazi generic 'ecologice'. Etichetarea este pe deplin justificata, avand in vedere faptul ca, ele se bazeaza principial pe procesele de epurare (degradarea materiei organice si transformarea acesteia in materii anorganice) ce se desfasoara in natura. Acestea sunt destinate inlocuirii tehnologiilor artificiale bazate preponderent

3.1.2 Definitie Apele Uzate

Ape uzate reprezinta apele folosite in procese industriale de productie sau in gospodariile populatiei, poluate cu diferite substante, evacuate prin intermediul sistemului de canalizare in receptori naturali (rauri, lacuri, Marea Neagra) sau pe diferite terenuri, cu sau fara epurare prealabila.
Ape uzate menajere reprezinta apele uzate din gospodariile populatiei, provenite de la grupurile sanitare, gatit, spalat etc.
Ape uzate industriale reprezinta apele uzate provenite din diferite procese industriale.
Sistemul de canalizare reprezinta un sistem de canale si conducte care aduna apele uzate din mai multe surse pentru a le evacua impreuna. Sistemul de canalizare poate fi conectat sau nu la o statie de epurare.
Statia de epurare este o instalatie sau un grup de instalatii construite sau adaptate pentru diminuarea cantitatii de poluanti din apele uzate.
Statia de epurare oraseneasca indeparteaza poluantii din apele uzate orasenesti compuse dintr-un amestec de ape uzate menajere si industriale. Statiile de epurare orasenesti sunt operate de catre administratia publica a localitatilor sau de catre companii private aflate in subordinea autoritatilor publice.
Statia de epurare industriala indeparteaza poluantii din apele uzate industriale. Statiile de epurare industriale sunt operate de catre unitatile economice.
Statia de epurare independenta este o mini-statie de epurare a apelor uzate provenite de la zone rezideniale sau mici unitati sociale si/sau comerciale (spitale, scoli,unitati-militare,hoteluri,magazine).
Consumul biochimic de oxigen CBO5 reprezinta cantitatea de oxigen care se consuma pentru degradarea oxidativa de catre microorganisme a substantelor organice continute, la temperatura standard (20⁰C) si timpul standard (5 zile).
Consum chimic de oxigen CCO-Cr (metoda cu bicromat de potasiu) reprezinta concentratia masica de oxigen echivalenta cu cantitatea de bicromat de potasiu consumata pentru oxidarea in mediu acid a materiilor organice dizolvate si in suspensie prezente in apele uzate.
Materii in suspensie MTS reprezinta substantele insolubile din apa uzata care se pot separa prin filtrare, centrifugare sau sedimentare (cu dimensiuni de max. 2 mm).

Prin poluarea apei, se intelege alterarea caracteristicilor fizice, chimice si biologice ale apei, produsa direct sau indirect de activitatile umane si care face ca apele sa devina improprii utilizarii normale in scopurile in care aceasta utilizare era posibila inainte de a interveni alterarea. Efectele poluarii resurselor de apa sunt complexe si variate, in functie de natura si concentratia substantelor impurificatoare. Rezolvarea acestor probleme ridicate de poluarea apei se realizeaza prin tratare, prin care se asigura conditiile necesare pentru consum.

Poluarea apelor poate fi naturala sau artificiala. Poluarea naturala se datoreaza surselor de poluare naturale si se produce in urma interactiei apei cu atmosfera, cand are loc o dizolvare a gazelor existente in aceasta, cu litosfera, cand se produce dizolvarea rocilor solubile si cu organismele vii din apa. Poluarea artificiala se datoreaza surselor de ape uzate de orice fel, apelor meteorice, namolurilor, reziduurilor, navigatiei etc.

Se poate vorbi si despre poluare controlata si necontrolata. Poluarea controlata (organizata) se refera la poluarea datorata apelor uzate transportate prin reteaua de canalizare si evacuate in anumite puncte stabilite prin proiecte. Poluarea necontrolata (neorganizata) provine din surse de poluare care ajung in emisari pe cale naturala, de cele mai multe ori prin intermediul apelor de ploaie.

Poluarea normala si accidentala reprezinta categorii de impurificare folosite pentru a defini grupuri de surse de ape uzate. Poluarea normala provine din surse de poluare cunoscute, colectate si transportate prin reteaua de canalizare la statia de epurare sau direct in receptor. Poluarea accidentala apare, de exemplu, ca urmare a dereglarii unor procese industriale, cand cantitati mari (anormale) de substante nocive ajung in reteaua de canalizare sau, ca urmare a defectarii unor obiective din statia de preepurare sau epurare.

Se mai poate vorbi si despre poluare primara si secundara. Poluarea primara apare, de exemplu, in urma depunerii substantelor in suspensie din apele uzate, evacuate intr-un receptor, pe patul acesteia. Poluarea secundara apare, de exemplu, imediat ce gazele rezultate in urma fermentarii materiilor organice depuse din substantele in suspensie antreneaza restul de suspensii si le aduce la suprafata apei, de unde sunt apoi transportate in aval de curentul de apa.

Principalele materii poluante si efectele acestora

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. 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.

Principalele surse de poluare

Sursele de poluare sunt in general aceleasi pentru cele doua mari categori de receptori : apele de suprafata ( fluvii, rauri, lacuri etc. ) si apele subterane ( straturi acvifere, izvoare etc. ) .

Sursele de poluare se pot imparti in doua categorii distincte:

- surse organizate care produc murdarirea in urma evacuarii unor substante in ape prin intermediul unor instalatii destinate acestui scop, cum ar fi canalizari, evacuari de la industrii sau crescatorii de animale etc.;

- surse neorganizate care produc murdarirea prin patrunderea necontrolata a unor substante in ape.

Dupa actiunea lor in timp, sursele de poluare pot fi :

- surse de poluare permanente;

- surse de poluare nepermanente;

- surse de poluare accidentale.

Dupa modul de generare a poluarii, sursele de poluare pot fi impartite in:

- surse de poluare naturale;

- surse de poluare artificiale, datorate activitatii omului, care, la randul lor, pot fi subdivizate in ape uzate si depozite de deseuri.

Referitor la apele subterane, sursele de impurificare provin din:

- impurificari cu ape saline, gaze sau hidrocarburi, produse ca urmare a unor lucrari miniere sau foraje;

- impurificari produse de infiltratiile de la suprafata solului a tuturor categoriilor de ape care produc in acelasi timp si impurificarea surselor de suprafata;

- impurificari produse in sectiunea de captare, din cauza nerespectarii zonei de protectie sanitara sau a conditiilor de executie.

Surse de poluare naturale

Sursele naturale de poluare a apelor sunt, in cea mai mare parte a lor, surse cu caracter permanent. Ele provoaca adesea modificari importante ale caracteristicilor calitative ale apelor, influentand negativ folosirea lor. Cu toate ca, in legatura cu aceste surse, termenul de poluare este oarecum impropriu, el trebuie considerat in sensul patrunderii in apele naturale a unor cantitati de substante straine, care fac apele respective improprii folosirii.

Principalele conditii in care se produce poluarea naturala a apelor sunt :

- trecerea apelor prin zone cu roci solubile (zacaminte de sare, de sulfati) constituie principala cauza de patrundere a unor saruri, in cantitati mari, in apele de suprafata sau in straturile acvifere. Un caz deosebit il reprezinta rocile radioactive, care pot duce la contaminarea unor ape de suprafata sau subterane;

- trecerea apelor de suprafata prin zone cu fenomene de eroziune a solului provoaca impurificari prin particulele solide antrenate, in special daca solurile sunt compuse din particule fine, cum sunt cele din marne si argila, care se mentin mult timp in suspensie;

- vegetatia acvatica, fixa sau flotanta, in special in apele cu viteza mica de scurgere si in lacuri, conduce la fenomene de impurificare variabile in timp, in functie de perioadele de vegetatie;

- vegetatia de pe maluri produce si ea o impurificare, atat prin caderea frunzelor, cat si prin caderea plantelor intregi. Elementele organice sunt supuse unui proces de putrezire si descompunere, care conduce la o impurificare a apelor, in special in perioade de ape mici sau sub pod de gheata.

Sursele de poluare accidentala naturale sunt in general rare, ele datorandu-se in special unor fenomene cu caracter geologic. Dintre impurificarile de acest tip se poate cita patrunderea unor ape puternic mineralizate in straturile subterane sau in apele de suprafata, in urma unor eruptii sau altor activitati vulcanice, a deschiderii unor carsturi, a deschiderii unor noi cai de circulatie a apei subterane prin spalarea unor falii etc.

3.1.3 Clasificarea apelor uzate

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:

1. Ape uzate orasenesti si incinerarea namolurilor de la ape uzate si a deseurilor municipale

2. Ape uzate provenite din zootehnie,

3. Ape uzate din industria alimentara,

4. Ape uzate provenite din industria usoara,

5. Ape uzate provenite din industria prelucrarii lemnului,

6. Ape uzate din industria metalurgica,

7. Ape de mina

8. Ape uzate provenite de la flotatii de preparare

9. Ape uzate provenite din industria siderurgica,

10. Ape uzate provenite de la extractia titeiului si rafinariile de petrol,

11. Ape uzate provenite din industria petrochimica,

12. Ape uzate provenite din industria chimica organica,

13. Ape uzate provenite din industria chimica anorganica,

14. Ape uzate din industria materialelor de constructii,

15. Termocentrale

16. Ape uzate de la industria electronic

Dupa provenienta lor, exista urmatoarele categorii de ape uzate:

- ape uzate orasenesti, care reprezinta un amestec de ape menajere si industriale, provenite din satisfacerea nevoilor gospodaresti de apa ale centrelor populate, precum si a nevoilor gospodaresti, igienico-sanitare si social- administrative ale diferitelor feluri de unitati industriale mici.

- ape uzate industriale, rezultate din apele folosite in procesul tehnologic industrial, ele fiind de cele mai multe ori tratate separat in statii de epurare proprii industriilor respective. Numarul de poluanti pentru o anumita industrie este de obicei restrans, o apa industriala uzata avand in principiu, caracteristici asemanatoare substantelor chimice sau fizice utilizate in procesul tehnologic. De exemplu, apele uzate provenite de la minele de carbuni au drept caracteristica principala continutul in substante in suspensie, in timp ce apele uzate rezultate de la fabricile de zahar contin atat substante in suspensie, cat si substante organice.

- ape uzate de la ferme de animale si pasari care, au in general caracteristicile apelor uzate orasenesti, poluantii principali fiind substantele organice in cantitate mare si materialele in suspensie.

- ape uzate meteorice, care inainte de a ajunge pe sol, spala din atmosfera poluantii existenti in aceasta. Aceste ape de precipitatii care vin in contact cu terenul unor zone sau incinte amenajate, sau al unor centre populate, in procesul scurgerii, antreneaza atat ape uzate de diferte tipuri, cat si deseuri, ingrasaminte chimice, pesticide, astfel incat in momentul ajungerii in receptor pot contine un numar mare de poluanti .

- ape uzate radioactive, care contin ca poluant principal substantele radioactive rezultate de la prelucrarea, transportul si utilizarea acestora. Indiferent de provenienta lor substantele radioactive pot ajunge in apa, aer si sol pe multiple cai, prejudiciind intreg mediul inconjurator.

- ape uzate calde, care contin de obicei un singur poluant, energia calorica, a carei provenienta a fost mentionata anterior.

- ape uzate provenite de la zone de agrement, campinguri, terenuri de sport, care sunt asemanatoare cu apele uzate orasenesti.

- apele uzate provenite de la navele maritime sau fluviale, contin impuritati deosebit de nocive cum ar fi: reziduuri lichide si solide, pierderi de combustibil, lubrifianti etc.

O sursa importanta de impurificare a apelor o constituie depozitele de deseuri sau de diferite reziduuri solide, asezate pe sol, sub cerul liber, in halde nerational amplasate si organizate. Impurificarea provenita de la aceste depozite poate fi produsa prin antrenarea directa a reziduurilor in apele curgatoare de catre precipitatii sau de catre apele care se scurg, prin infiltratie, in sol. Deosebit de grave pot fi cazurile de impurificare provocata de haldele de deseuri amplasate in albiile majore ale cursurilor de apa si antrenate de viiturile acestora.

Cele mai raspandite depozite de acest fel sunt cele de gunoaie orasenesti si de deseuri solide industriale, in special cenusa de la termocentralele care ard carbuni, diverse zguri metalurgice, steril de la preparatiile miniere, rumegus si deseuri lemnoase de la fabricile de cherestea etc. De asemenea, pot fi incadrate in aceeasi categorie de surse de impurificare depozitele de namoluri provenite de la fabricile de zahar, de produse clorosodice sau de la alte industrii chimice, precum si cele de la statiile de epurare a apelor uzate.

Mai pot fi amintite si surse de poluare accidentala, dar ele sunt in marea lor majoritate legate de probleme de risc industrial.

3.1.4 Impact

Calitatea apelor: poluari accidentale, mai ales dupa perioade de inundatii; evacuari ape uzate

La capitolul poluare a apei, un impact puternic il are deversarea apelor uzate, a reziduurilor casnice din gospodariile populatiei. Este inadmisibil ca Bozoviciul, o localitate mare, care are canalizare, sa nu aiba statie de epurare si toate apele menajere si industriale sa se verse direct in apele Nerei. Si nu este singura localitate riverana din amonte care depoziteaza gunoaiele pe mal si varsa dejectiile direct in apele limpezi ale Nerei, care numai printr-o minune se mai inscrie in grupa I de calitate pentru apele de suprafata. O situatie de-a dreptul intolerabila.

Descopertele pentru Termocentrala Anina, pe sisturi bituminoase, aflate nu la mare distanta, in Muntii Aninei, actiunea brutala asupra peisajului natural, asupra apelor subterane, fumul si depunerile reziduurilor de ardere, atata vreme cat Termocentrala a functionat, au afectat si mai continua sa afecteze intregul ecosistem din Muntii Aninei, dar si al Rezervatiei Cheile Nerei-Beusnita. In acelasi timp creeaza o senzatie acuta de discomfort turistic.

Alte elemente de impact negativ asupra conservarii biodiversitatii, care presupun exploatare durabila sunt: extragerea ilegala a resurselor lemnoase, peste capacitate, pasunarea excesiva in zone interzise, braconajul care constituie o practica frecventa, taierile haotice de arbori si arboret de catre turisti si populatia din jur, pescuitul in perioade interzise, in zone interzise si cu mijloace foarte distructive, cum ar fi folosirea dinamitei si a racordurilor electrice, folosirea explozibilului in pesteri sau in alte locuri de catre asa-zisii cautatori de comori, care continua sa distruga in Caras-Severin multe monumente ale naturii, producand adevarate deflagratii devastatoare pentru formatiunile carstice unicat din zona, pentru flora si fauna.

Autoepurarea

Definitie

Autoepurarea reprezinta totalitatea proceselor naturale hidrodinamice, chimice, biochimice, ce au loc in apele naturale poluate si joaca rolul de imbunatatire a calitatii apei pana la particularitatile si proprietatile unei ape naturale nepoluate.

Iar degradarea biologica* este definita ca:
Un tip de reactie chimica*** organica, in care un compus este convertit, in etape, in componente simplu. (Sursa: ALL2)

Nutrientii** sunt elemente chimice care sunt implicate in constructia de tesut viu si care sunt necesare de ambele de plante si animale. Cele mai importante sunt carbonul, hidrogenul oxigenul, inclusiv cele de azot, potasiu, calciu, sulf si fosfor.

4.0 Indicatori de calitate

Monitorizarea calitatii apei implica monitorizarea tuturor elementelor incluse in subsistemele: ape de suprafata (rauri, lacuri), ape subterane si ape uzate. 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:

Ca urmare a amestecarii apelor reziduale deversate in mediul inconjurator cu cele naturale se micsoreaza concentratia poluantilor, sub actiunea agentilor chimici (oxidantilor, reducatorilor), a microorganismelor (oxidarea biochimica) si a proceselor fotochimice are loc descompunerea substantelor organice si anorganice.

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.

Pentru evaluarea capacitatii de autoepurare a apelor de suprafata s-a confruntat informatia privind continutul poluantilor organici, exprimat prin indicii generali CCO si CBO, ai oxigenului dizolvat in apa cu valorile CBO. Raportul CCO-Mn/CCO-Cr nu este o valoare constanta pentru apele naturale si se schimba in dependenta de stabilitatea chimica a substantelor pre zente in apa

Consumul de oxigen in 5 zile (CBO5) - cel mai important indicator de poluare al apei. Reprezinta timpul necesar degradarii impurificatorilor. Cu cat CBO5 al unei ape este mai redus cu atat apa este mai putin poluata. Cresterea indicatorului CBO5 ilustreaza atingerea pragului de sufocare a vegetatiei si faunei concomitent cu o dezvoltare anormala a algelor monocelulare (proces numit eutrofizare) Procedura de determinare se bazeaza pe reactia redox.

Consumul Chimic de Oxigen (CCO) este un parametru important in analiza apelor reziduale, a apelor de suprafata si a plantelor. Aceasta determinare da informatii asupra gradului de poluare al apei cu materie organica. Aceasta metoda consta in determinarea consumului de oxigen utilizand bicromat de potasiu. Pentru valori mici de CCO se foloseste o metoda bazata pe utilizarea permanganatului de potasiu.

O serie de indicatori de calitate ai apelor uzate evacuate in retelele de canalizare ale localitatilor sunt indicati in Tabelul nr. 1 (ANEXA 1)

Necesitatea epurarii apelor uzate

Astazi exista o preocupare continua la nivel national si mondial de inbunatatire continua a calitatii apei. In unele tari din vestul Europei se urmaresc 45 de indicatori referitor la calitatea apei, iar normele Comisiei Economice Europene (C.E.C.)aprobate in 1980, recomanda urmarirea continua a 62 de caracteristici ale apei potabile.

Pe plan mondial in toate tarile dezvoltate controlul poluarii apelor constituie o preocupare permanenta, deoarece calitatea apei contribuie la sanatatea natiunilor.

In tara noastra ca in toate tarile lumii, exista legi speciale in lupta impotriva poluarii apelor. La Stokholm in anul 1972 a fost prima conferinta mondiala pentru protectia mediului inconjurator iar ONU a lansat "Programul Natiunilor Unite pentru Mediul Inconjurator", prin care s-au initiat o serie de actiuni pentru ameliorarea situatiei existente si promovarea calitatii apei inclusiv a celei din mari si oceane.

Contradictia dintre tarile bogate si cele sarace se reflecta in acest element vital alvietii si dezvoltarii care este apa ,aducand decalajul si asa enorm intre bogati si saraci.Dupa statistici recente in tarile sarace 3 din 5 persoane au acces la apa potabila ,75%dintre locuitori nedispunand de instalatii sanitare cu minim de igiena. Astfel s-a constatat ca datorita consumului de apa nepotabila ,in tarile sarace mor anual circa 15 milioane de copii in varsta de pana la 5 ani. De aceea O.N.U. conchide ca principala preocupare a societatii in prezent si in viitor va trebui sa fie reprezentata de evitarea sau limitarea poluarii apei ca prima actiune de mentinere a actualelor surse naturale ale omenirii. ic116s7226rccb

Conform datelor Ministerului Mediului si Gospodaririi Apelor, in anul 2004, aproximativ 71% din apele uzate, provenite de la principalele surse de poluare, au ajuns in rauri, neepurate sau insuficient epurate. Fata de un volum total evacuat de 3.854,162 milioane metri cubi pe an, peste 2.098 milioane metri cubi, 54,5% constituie ape uzate care trebuie epurate.

Tehnologii de epurare

In general tehnologiile de epurare fac apel la metodele fizice pentru eliminarea suspensiilor si emulsiilor, chimice pentru scoaterea din sistem a unor impurificatori specifici (ioni de metale grele), fizico-chimice (adsorctie, electroliza, osmoza inversa, separare in camp magnetic, spumare etc.) si biologice (transformarea de catre bacterii specifice a unor substante organice in namoluri sau in gaz metan.

In prezent se apreciaza ca metodele biologice de epurare reprezinta solutia cea mai avantajoasa. Pentru a exemplifica, prezentam in continuare schema de flux tehnologic a unei instalatii de epurare a apelor uzate orasenesti printr-una din tehnologiile de epurare cel mai raspandite:

Namolul obtinut in prima faza este o masa de microorganisme, cu miros dezagreabil care este tratata prin fermentatie anaeroba in prezenta unor bacterii saprofite si metanice care traiesc in simbioza. Rezulta apa epurata si gaz de fermentatie, si biogaz. Cu putere calorica 5000-6000Kcal/Nm3, folosit in scop energetic.

Namolul stabilizat, dezhidratat poate fi utilizat ca ingrasamant.

Costul unei statii de autoepurare a apelor orasenesti este destul de ridicat dar ea produce pe de alta parte cantitati de gaz combustibil. La ora actuala, substantele organice pentru care nu se cunosc metode biologice de epurare sunt: izoalcani, etilena, polietilena, pvc, hidrocarburi aromatice, anumiti acizi din industrica celulozei, detergenti anionici.

Peste tot pe glob se utilizeaza statii de epurare dar sunt diferentiate in functie de destinatie: case sau vile individuale, grupuri de case sau parcuri rezidentiale, spatii de birouri, comerciale sau de productie, hoteluri si alimentatie publica, pensiuni turistice si zone de agrement, campinguri, unitati militare, organizari de santier si multe altele.

Un model de statie de tratare a apelor reziduale este prezentata in imaginea de mai jos:

Tratare a apelor reziduale, Beijing, China

5. Concluzii

Poluarea mediului inconjurator poate fi redusa si oprita prin actiunile de protejare, de prevenire si prin masuri de depoluare a ambiantei noastre. Natura dispune de mecanisme proprii de epurare. Natura insa nu poate epura debitele mari de ape uzate deversate de industrie si zonele populate.

Sa nu uitam, ca apa este o resursa limitata cantitativ si in volum, lucru extrem de important mai ales, in zonele sarace in apa. Dar este, in acelasi timp, o resursa regenerabila,

Primele semnale care au fost trase in acest sens se leaga de prima Conferinta mondiala a Organizatiei Natiunilor Unite, consacrata protectiei mediului, desfasurata in 1972, la Stockholm.

Astazi omenirea trebuie sa devina constienta asupra necesitatii de a interveni cat mai rapid pentru a impiedica poluarea.

Managementul adecvat al resurselor de apa, in etapa actuala este calea de asigura pentru generatiile viitoare securitatea ecologica.