CALITATEA APEI

1. Definiti monitoringul calitatii apei!

Monitoringul calitatii apei reprezinta activitatea de supraveghere, masurare, evaluare si control al calitatii apelor, dar si de

prognozare, avertizare si interventii in sistemul national de gospodarire a apelor.

2. Principalele faze de realizare a activitatii de cunoastere a calitatii apelor.

Principalele faze de realizare ale acestei activitati sunt:

1. Recoltarea probelor de apa din sectiunile de monitorizare

2. Analiza probelor de apa in laboratorul de calitatea apelor

3. Inregistrarea rezultatelor si informatiilor obtinute

4. Prelucrarea valorilor brute obtinute astfel

5. Publicarea rezultatelor de sinteza in buletine, anuare, rapoarte, etc.

3. Enumerati 5 subsisteme ale sistemului national de monitoring al calitatii apelor.

Subsistemul de monitorizare a calitatii: apelor de suprafata curgatoare, apelor de suprafata statatoare, lacurilor naturale si

artificiale, apelor subterane, apelor marine, litorale si apelor uzate.

4. Precizati care sunt cele 2 elemente principale ale sistemului de monitoring al calitatii apelor si definiti sectiunile

de control de ordinul I si cele de ordinul al II-lea.

Sistemul national de monitoring al calitatii apelor are 2 componente esentiale:

1. Structura spatiala a sistemului

2. Principiile metodologice ale sistemului

Sectiunile de control de ordinul I reprezinta sectiunile plasate pe cursurile mari de apa.

Sectiunile de control de ordinul II reprezinta sectiunile plasate pe cursurile de apa mai putin importante, in conformitate cu

anumite interese de ordin local.

5. Indicatorii de calitate ai apei determinati in cadrul monitoringului in flux informational lent.

A. Indicatori fizico-chimici:

a) Temperatura apei

b) Transparenta/ turbiditate

c) pH-ul

d) Oxigenul dizolvat (mg/l) – depinde de temperatura, presiune, salinitate.

e) CBO5 – cantitatea de oxigen necesara microorganismelor heterotrofe pentru a descompune substantele

organice din apa prin incubare timp de 5 zile la temperatura standard de 20°C.

f) CBO20 – se considera ca in 20 de zile, microorganismele heterotrofe descompun totalitatea substantelor

organice din apa (la temperatura standard).

g) CCOMn – arata puterea reducatoare a apei data de continutul sau in substante organice (permanganat de

potasiu)

h) CCOCr – bicromat de potasiu

i) Suspensiile din apa (sedimentabile, coloidale)

j) Reziduu fix (totalitatea substanțelor solide minerale și organice aflate în apă și se obține prin încălzirea apei

până la 105°C)

k) Grupa nutrientilor (amoniac, fosfati, nitrati, nitriti)

l) Ioni si salinitate (cloruri, sulfati, bicarbonati)

m) Duritatea apei (mg CaCO3/l) – saruri de Ca si Mg

B. Indicatori specifici: fenoli, detergenti, cianuri, metale grele

C. Indicatori biologici: specii de fitoplancton, specii de zoobentos, ihtiofauna

D. Indicatori bacteriologici – numarul de bacterii care se dezvolta la 37°C + numarul de bacterii coliforme fecale

care se dezvolta la 37°C SAU numarul de bacterii care se dezvolta la 22°C + numarul de bacterii coliforme fecale

care se dezvolta la 44,5°C (E coli – cea mai raspandita bacterie/ se instaleaza la rinichi)

6. Descrieti structura informatica a sistemului de monitoring al calitatii apelor curgatoare de suprafata.

Structura informatica a sistemului este constituita intr-un graf arborescent alcatuit din noduri (locurile unde se recolteaza

si analizeaza probele de apa) si arce (caile de transmitere a informatiei):

Nodul 3 – sectiunile de unde se recolteaza probele de apa

Nodul 2 – laboratoarele de calitate a apei

Nodul 1 – Filialele teritoriale ANAR

Nodul 0 – Sediul central ANAR

Intre acestea, informatia circula in 3 stari: stare bruta, stare primara, stare de sinteza

7.Definiti informatiile in flux lent si pe cele in flux rapid.

Informatiile in flux lent sunt informatii ample (atat ca desfasurare spatiala si numar de indicatori urmariti), lunare, de

baza, ce servesc la evaluarea calitatii globale a apelor, la prognozarea tendintelor si la elaborarea de decizii cu caracter

strategic.

Informatiile in flux rapid sunt informatii sumare (atat ca desfasurare spatiala si numar de indicatori urmariti), zilnice,

folosite in caz de accident, ce servesc la prognozare si la luarea de decizii cu caracter operativ (activitate de dispecerat).

8. Sursele principale de poluare a apelor.

Surse de poluare a apelor: ape uzate orasenesti, ape uzate industriale, ape uzate de la ferme de animale, ape calde

(termocentrale, centrale nucleare), ape radioactive, ape meteorice (ploi acide), deseuri municipale (prin spalare de catre

apele meteorice), ingrasaminte si pesticide.

9. Explicati ce sunt sursele punctuale si sursele difuze de poluare a apelor.

Sursele de poluare a apelor pot fi (dupa modul de deversare in receptor):

a) Surse punctuale (controlate la sursa) – la conducta

b) Surse difuze (controlate prin reglementari, legiferari) – spalari, ferme, ploi acide.

10. Precizati care sunt efectele produse de poluanti asupra apelor.

Eutrofizarea apei (datorata compusilor de azot si fosfor) – dezvoltarea excesiva a masei organice

Transmiterea de boli si agenti patogeni

Reducerea/ diminuarea oxigenului dizolvat in apa

Efecte fiziologice asupra organismului uman si asupra altor organisme

Concentrarea substantelor toxice in lantul trofic

Reducerea calitatilor estetice in cazul ecosistemelor acvatice

11. Determinarea nitratilor si nitritilor din apa.

Nitrati – reactie de culoare in mediu alcalin cu ajutorul reactivului acid fenoldisulfonic; in prezenta sa, nitratii dau o

culoare galbena; prezenta nitratilor arata o poluare veche a apei;

Nitriti – reactie de culoare (rosu) cu ajutorul reactivilor naftilamina sau acid sulfanilic; prezenta nitritilor arata o poluare

recenta a apei;

Intensitatea culorii se determina cu un spectrofotometru, iar cantitatea cu ajutorul unei curbe de etalonare.

12. Determinarea amoniacului din apa.

Amoniacul se determina cu ajutorul reactivului de culoare Nessler (tetraiodomercurat de potasiu) care da o culoare galben-

portocalie. Amoniacul reprezinta primul rezultat al descompunerii materiei organice in apa, aratand o poluare recenta.

13. Determinarea plumbului si fluorului din apa.

Plumb – se realizarea cu ajutorul reactivului ditizonat de plumb (ditizona) care da o culare roz-rosiatica.

Fluor – se bazeaza pe capacitatea sa de a decolora lacuri si vopsele; se folosesc amestecuri de substante (zirconium-

anizalina).

14. Prezentati cateva exemple privind monitoringul calitatii apelor in unele tari.

Africa de Sud – atasat Ministerului Mediului si Pescuitului, 400 de sectiuni de monitoring si 14 parametrii monitorizati,

de punere in practica a legilor se ocupa Directoratul Afacerilor Apelor

Belgia – monitoringul calitatii apelor este integrat in monitoringul mediului, fiind realizat de institute de cercetari si

universitati; se monitorizeaza 3 grupe de indicatori: fizico-chimici, biologici, eutrofizare; baza de date cu vechime

India – 3 tipuri de monitoring (mondial, national, local) si 4,8,12 campanii pe an. Doresc sa verifice starea de calitate a

corpurilor de apa, sa compare calitatea efectiva, sa modernizeze infrastructura retelei de monitoring.

15. Definiti urmatorii termeni din monitoringul apelor: autoepurare, calitate globala a apei, constituent de calitate,

concentratie echivalenta, debit etalon sau de calcul, curs de apa receptor, debit asociat, debit masic, epurare,

sectiune de control (supraveghere).

Autoepurare – actiunea prin care apa poluata isi redobandeste total sau partial starea de puritate initiala prin diferite

procese fizice, chimice si biologice, fara interventia omului.

Calitate globala a apei – starea de calitate a apei dupa analiza tuturor parametrilor.

Constituent de calitate – substante care intra in componenta apei si care, in functie de concentratie si grad de

periculozitate dau calitatea apei respective.

Curs de apa receptor – curs de apa care primeste un flux de apa uzat.

Debit asociat – debitul apei in momentul recoltarii probelor de apa.

Debitul masic – cantitatea de poluant din apa ce traverseaza o sectiune in unitatea de timp

Epurare – totalitatea procedeelor mecanice, chimice si biologice utilizate pentru indepartarea poluantilor din apele uzate

si aducerea lor la o stare de calitate acceptata si reglementata.

Sectiune de control (supraveghere) – sectiunea de pe un corp acvatic de unde se preleveaza probe de apa in vederea

determinarii indicatorilor de calitate a acesteia.

Debit etalon –

Concentratie echivalenta –

16. Criteriile de alegere a sectiunilor de control de ordinul I in cadrul monitoringului in flux informational lent al

apelor.

a) Importanta cursului de apa (lungime, debit, utilizare)

b) Repartizarea zonelor de calitate pe cursul de apa

c) Gradul de omogenizare a apei

d) Posibilitatea de a masura debitul asociat

e) Conditii de acces si lucru corespunzatoare.

17. Starea apelor din Romania in ultimii ani.

Se monitorizeaza aproximativ 26.000 km de apa, in aproximativ 800 de sectiuni de monitoring. Majoritatea se incadreaza

in clasa a II-a de calitate (cca. 45%), apoi in clasa I (cca. 25%) si a III-a (cca. 18%). Din punct de vedere biologic,

aproximativ 55% din totalul monitorizat se incadreaza in starea ecologica buna, iar 23% in starea ecologica foarte buna.

Apa din Delta Dunarii se incadreaza in clasa a III-a de calitate, in cadrul sau existand 25 de sectiuni de control.

Din totalitatea apelor uzate (majoritatea provenind din surse gospodaresti si industriale), aproximativ 67% sunt deversate

iresponsabil. Exista 67 de sectiuni de control a calitatii apelor uzate.

Pe cei 1075 km monitorizati ai Dunarii, pe circa 98% calitatea apei se incadreaza in clasa a II-a.

18. Organizarea campaniilor de recoltare a probelor de apa in cadrul monitoringului in flux informational lent.

S-a stabilit ca in Romania, acest tip de monitoring trebuie organizat lunar, alegandu-se aceeasi data a lunii, admitandu-se

insa abateri de +/- 5 zile. In ziua respectiva se recolteaza 3 probe de apa, la interval de 8 ore. In decursul unui an rezulta

astfel 36 de probe de apa.

Cel mai important aspect in stabilirea momentului de recoltare este viteza de scurgere a apei, deci deplasarea undei de

poluare. Campaniile lunare sunt obligatorii pentru sectiunile de control de ordin I la parametrii fizico-chimici si

bacteriologici. Pentru parametrii biologici se admit 4-6 campanii/an.

In cazul sectiunilor de control de ordinul al II-lea, frecventa campaniilor este de 4/an.

Un caz particular este reprezentat de Dunare: s-a constatat ca in sectiune, diferentele de omogenitate si calitate nu apar in

adancime, ci in latime. De aceea, se vor preleva 3 probe (malul stang, malul drept si centru).

19. Recoltarea probelor de apa in cadrul monitoringului in flux informational lent.

Recoltarea este cel mai important pas al activitatii de monitoring. Se recolteaza de pe firul apei, zona cu scurgerea

maxima, de la o adancime de 15-20 cm.

Tipuri de recoltare:

a) In functie de durata :

a. Recoltare de probe momentane (recoltarea instantanee a unei probe de apa)

b. Recoltare de probe medii (recoltarea continua a apei pe un interval mare de timp, utilizandu-se o statie

automata)

b) In functie de analiza :

a. Recoltare pentru analiza fizico-chimice (100 ml – 3000 ml):

i. Recoltare manuala de la suprafata apei : se realizeaza cu ajutorul unui vas de sticla sau de plastic

dezinfectat. Recoltarea se poate face direct in vasul acesta in care se afla substanta conservanta si

care va ajunge direct la laborator pentru analize, fie din el se vor trece probe in vase mai mici in

care se afla diverse substante conservante, in functie de parametru.

ii. Recoltare manuala de la adancime : se poate face fie prin lansarea vasului legat cu un cablu, fie

prin dirijarea sa cu ajutorul unei tije metalice pana la adancimea dorita.

b. Recoltare pentru analize biologice :

i. Recoltare pentru fitoplancton – cu ajutorul fileului plantonic (zeci de l)

ii. Recoltare pentru bentos – cu ajutorul unui instrument – draga (cmp – mp):

1. Draga de buzunar – pentru pietrisul apei

2. Draga apucatoare – pentru fundul nisipos al apei

3. Draga taratoare – pentru zona de mal cu vegetatie

c. Recoltare pentru analize bacteriologice (100-500ml): se face in vase de sticla sterilizate.

20. Transportul si conservarea probelor de apa in cadrul monitoringului in flux informational lent.

Transportul probelor de apa se face cu autolaboratoare bine echipate, imediat dupa recoltare. Chiar si in cazul unui

transport rapid, probele de apa se pot deteriora pentru anumit parametrii. In acest caz se realizeaza conservarea probelor de

apa (fie prin pastrarea la anumite temperaturi, fie prin adaugarea unor substante conservante).

Conservarea probelor pentru analize fizico-chimice : pentru anumiti parametrii nu se face conservare (reziduu fix,

duritate, cloruri), insa conservarea se face cu HCl, H2SO4, fie prin temperaturi scazute (pana la 4°C)

Conservarea probelor pentru analize biologice (maxim 12 ore pana la analiza): pentru plancton – solutia LUGOL,

pentru bentos – alcool etilic de concentratie 70%.

Conservarea probelor pentru analize bacteriologice (maxim 6 ore pana la analiza): prin pastrarea la temperaturi

scazute pana la 10°C.

21. Analiza probelor de apa in cadrul monitoringului in flux informational lent.

Analizele fizico-chimice – ideal este sa fie facute cu statii automate care impiedica aparitia erorilor. Pe teren, analizele se

pot face instrumental, in acest caz putandu-se analiza cianurile, clorurile, OD, reziduul fix. Exista analize manuale:

gravimetrice, volumetrice, dar si analize instrumentale: spectrofotometre, autoanalizatoare, senzori electrochimici, gaz-

cromatograful.

Analizele biologice se fac asupra planctonului (in 3 etape – I: concentrarea probei de apa prin pastrarea sa pe un interval

de 24-48 ore intr-un cilindru gradat pentru sedimentare sau cu ajutorul unei membrane filtrate in cazul organismelor

marunte; II: numararea organismelor la microscop cu ajutorul lamelei Burker-Turk; III: identificarea speciilor cu ajutorul

determinatoarelor taxonomice) si asupra bentosului (in 2 etape – I: numararea organismelor; II: identificarea speciilor)

Analize bacteriologice: in primul rand se determina numarul de bacterii prin insamantarea cu 1 ml de apa a unui mediu de

cultura agar urmata de incubarea la 22 si 37°C si apoi numarul de bacterii dezvoltate. Se mai determina bacterii coliforme

fecale prin fermentarea bacteriei dupa insamantare prin incubare la 44°C si numarul de colonii aparute.

22. Organizarea optima a laboratoarelor de hidrochimie, hidrobiologie si bacteriologie.

Un laborator de hidrochimie – 6 camere (C1 – laboratorul propriu-zis: mese cu faianta, rafturi, etajere cu sticlarie, gaz,

apa, electricitate; C2 – pentru pastrarea probelor de apa; C3 – pentru pastrarea reactivilor de chimici; C4 – camera speciala

pentru balanta: temperatura constanta, fara vibratii; C5 – pentru determinari instrumentale; C6 – pentru dezagregari unde

exista o nisa de ventilatie si canalizare antiacida)

Un laborator de hidrobiologie – 2 camere (C1 – laboratorul propriu-zis cu aparatura: microscop, lupe, sticlarie, etc.; C2 –

probe de apa si instrumente folosite pe teren)

Un laborator de bacteriologie – 3 camere (C1 – apa, gaze, electricitate, spatiu de lucru si o nisa de lucru in mediu steril; C2

– se prepara mediile de cultura; C3 – dezinfectare si sterilizare)

23. Organizarea monitoringului calitatii apelor curgatoare de suprafata in flux informational rapid.

Este alcatuit din mai multe tipuri de sectiuni de control: aflate in resedinte de judet, automat in ANAR, pe cursurile de apa

folosite. Laboratoarele trebuie sa fie la distante mici fata de aceste sectiuni de control.

In fiecare zi (intre 7.30 si 9.00), in sectiunea de control se recolteaza 1-3 l de apa. Pe teren se determina temperatura apei

si indicatori organoleptici, iar in laborator cativa parametrii fizico-chimici: pH, OD, CCO, cloruri, cianuri, azotiti, azotati.

Toate analize trebuie realizate pana la ora 12, cand trebuie transmise filialelor ANAR responsabile de managementul

calitatii apei in bazinul hidrografic respectiv.

Intre 12 si 13, filialele ANAR trimit situatia dispeceratului central care face analiza si publica informatia.

24. Prezentarea Directivei Cadru privind Apa 2000/60/EC.

Directiva Cadru Apa 2000/60/EC a fost transpusa in legislatia romaneasca prin Legea 300/2004. Se doreste ca toate apele

din UE sa atinga starea de calitate II pana in anul 2015.

Noua strategie de monitoring adusa de aceasta directiva este data de o tripla-intregare (cele 5 subsisteme, mediul de

investigare, elementele investigate).

Aduce 2 abordari noi: ecosistemica (apa nu mai este privita ca o resursa pentru utilizare, ci ca un ecosistem cu valoare

intrinseca) si biologica (prioritate au organismele, elementele biologice, fizico-chimice si hidromorfologice sunt

secundare).

Incadrarea apei intr-o clasa de calitate se face prin compararea sectiunii prelevate unei sectiuni etalon.

Sunt trei tipuri de programe: de supraveghere (studii de impact, impactul antropic asupra calitatii apei), operational (in

flux rapid se realizeaza pentru corpurile de apa care prezinta riscul de a nu indeplini cerintele de calitate), de investigare

(in caz de accidente si pentru corpurile de apa unde exista depasiri ale concentratiilor maxime admise).