proprietati apa distilata

7/22/2019 Proprietati Apa Distilata

http://slidepdf.com/reader/full/proprietati-apa-distilata 1/22

2.3. Compoziţia fizico-chimică generală a apelor naturale

Calitatea apelor naturale este determinată, în general, detotalitatea substanţelor minerale sau organice, gazele dizolvate, particulele însuspensie şi organismele vii prezente. Din punct de vedere al stării lor,impurităţile pot fi solide, lichide sau gazoase. Acestea pot fi dispersate în apă, şise pot clasifica după dimensiunile particulelor dispersate în suspensii, coloizi şisoluţii.Majoritatea substanţelor care se găsesc în apele naturale, într-o cantitatesuficientă pentru a influenţa calitatea lor, se pot clasifica conform tabelului2.15. Desigur, o anumită apă nu poate conţine toate aceste impurităţiconcomitent, cu atât mai mult cu cât existenţa unora dintre acestea este

incompatibilă cu echilibrul chimic stabilit în apă. În afara acestor substanţemenţionate, în apele naturale se mai pot găsi şi alte tipuri de impurităţi. Astfel, plumbul sau cuprul se pot întâlni în urma proceselor de tratare a apelor saudatorită sistemului de transport precum şi din apele meteorice. Unele apenaturale conţin seleniu sau arsen într-o cantitate suficientă ca să le afectezecalitatea. De asemenea, se poate afirma că toate apele naturale conţin substanţeradioactive, în principal radium, dar numai în unele cazuri de ape subteraneconcentraţia acestora atinge valori periculos de mari. Alte surse naturale con ţin

crom, cianuri, cloruri, acizi, alcalii, diferite metale sau poluanţi organici, toateaduse în receptori de apele uzate provenite din industrie sau aglomeraţii urbane.

2.3.1. Modalităţi de definire a calităţii apei.

Calitatea apei se poate defini ca un ansamblu convenţionalde caracteristici fizice, chimice, biologice şi bacteriologice, exprimate

valoric, care permit încadrarea probei într-o anumită categorie , ea că pătândastfel însuşirea de a servi unui anumit scop . Pentru stabilirea calităţii apei,din multitudinea caracteristicilor fizice, chimice şi biologice care pot fistabilite prin analize de laborator se utilizează practic un număr limitat,considerate mai semnificative . Sistemul mondial de supraveghere amediului înconjur ător prevede urmărirea calităţii apelor prin trei categorii



Tabelul 2.15

Substanţe întâlnite în apele naturale

Surse de

apariţie

Suspensii Coloizi Gaze Substanţe

neionizateşi dipoli

Ioni

pozi

tivi

Ioni

negativi

Din solulmineralşi roci

-nămol-nisip-altesubstanţeanorganice

argilaSiO2 Fe2O3 Al2O3 MnO2

CO2 Ca2+ Mg2+

Na+ K + Fe2+ Mn2+

Zn2+

HCO3-

Cl- SO4

2- NO3

- CO3

2- HSiO3

-

H2BO3- HPO4

2- H2PO4

- OH- F-

Din atmosfer ă N2 O2 CO2 SO2

H+ HCO3-

SO42-

Dindescompunereamaterieiorganice

-solorganic-resturiorganice

-materiivegetaleorganice-resturiorganice

CO2 NH3 O2

N2 H2SCH4 H2

-materiivegetalecolorate-resturiorganice

Na+ NH4

+ H+

Cl- HCO3

- NO2

- NO3

- OH- HS- radicaliorganici

Organisme vii-peşti-alge-diatomee-organismeminuscule

-viruşi-bacterii-alge-diatomee



- parametri de bază : temperatur ă, pH, conductivitate, oxigendizolvat, colibacili ;

- parametri indicatori ai poluării persistente : cadmiu,mercur, compuşi organo - halogenaţi şi uleiuri minerale ;

- parametri opţionali : carbon organic total ( COT ), consum

biochimic de oxigen ( CBO) detergenţi anionici, metale grele, arsen, bor,sodiu, cianuri , uleiuri totale, streptococi .

Pentru precizarea caracteristicilor de calitate a apei seutilizează următoarea terminologie :

- criterii de calitate a apei - totalitatea indicatorilor decalitate a apei care se utilizează pentru aprecierea acesteia în raport cumăsura în care satisface un anumit domeniu de folosinţă sau pe bazacărora se poate elabora o decizie asupra gradului în care calitatea apeicorespunde cu necesităţile de protecţie a mediului înconjurator ;

- indicatori de calitate ai apei - reprezentaţi de caracteristicinominalizate pentru o determinare precisă a calităţii apelor ;

- parametri de calitate ai apei – sunt valori şi exprimărinumerice ale indicatorilor de calitate a unei ape ;

- valori standardizate ale calităţii apei - reprezintă valori aleindicatorilor de calitate a apelor care limitează un domeniu convenţionalde valori acceptabile pentru o anumitã folosinţă a apei .

2.3.2. Indicatori de calitate ai apei

Aşa cum s-a ar ătat deja, pentru caracterizarea calităţii şi gradului de

poluare a unei ape se utilizează indicatorii de calitate. Aceştia se pot clasificadupă natura lor şi după natura şi efectele pe care le au asupra apei , după cumurmează:

A. Clasificare după natura indicatorilor de calitate:- indicatori organoleptici ( gust, miros).



- indicatori chimici toxici- indicatori radioactivi- indicatori bacteriologici- indicatori biologici

B. Clasificare după natura şi efectul pe care îl 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 şi CCOMn)

- indicatorii gradului de mineralizare- reziduul fix- cloruri, sulfaţi- calciu, magneziu, sodiu, etc.

- indicatori fizico - chimici selectivi- carbon organic total (COT)- azot Kjeldhal şi azot total, fosfaţi

- duritate, alcalinitate- indicatori fizico - chimici specifici ( toxici):

- cianuri- fenoli- hidrocarburi aromatice mono şi polinucleare- detergenţi- metale grele ( mercur, cadmiu, plumb, zinc, cobalt, fier, etc.)

- pesticide- arsen- uraniu natural- trihalometani

- indicatori radioactivi- activitate globală α şi β



- indicatori biologici care reflectă gradul de saprobitate a apei, prin analizaspeciilor de organisme care populează mediul acvatic.

- indicatori bacteriologici care măsoar ă nivelul de poluare bacteriană, în principal prin determinarea numărului de bacterii coliforme totale şi de bacterii coliforme fecale.

Clasificarea indicatorilor de calitate ai apei, concentraţiilemaxime admisibile pentru aceştia precum şi metodele standardizate pentrudeterminarea lor sunt prezentate în tabelul 2.16

Tabelul 2.16.Indicatori de calitate ai apei

Indicatori organolepticiIndicatori Valori admise Valori admise

excepţional

Metoda de analiza

Miros, grade 2 2 STAS 6324 - 61Gust, grade 2 2 STAS 6324 - 61

Indicatori fizici

Indicatori

Valori

admise

Valori admise

excepţional

Metoda de

analiza

STAS Concentraţia ionilor de hidrogen (pH),unităţi de pH

6,5…7,4 max. 8,5 6325 - 75

Conductivitatea electrica µs/cm 1000 3000 7722 - 84Culoare, grade 15 30 6322 - 61Turbiditate, grade sau unităţi deturbiditate de formazină

5 10 6323 - 88

Indicatori chimici generali

Indicatori

Valori

admise

Valori

admise

excepţional

Metoda de

analiza

STASAluminiu (Al3+), mg/dm3 0.05 0.2 6326 - 90Amoniac (NH4

+), mg/dm3 0 0.5 6328 - 85



Clor rezidual in apa dezinfectata princlorizare (Cl2 ) , mg/dm3 - la consumator

- clor rezidual liber- clor rezidual total

- la intrarea în reţea

-clor rezidual liber-clor rezidual total

0.10..0.250.10..0.28

0.500.55

--

-

6364 – 78

Cloruri (Cl-), mg/dm3 250 400 3049 - 88Compuşi fenolici distilabili ,mg/dm3 0.001 0.002 10266 - 87Cupru (Cu2+), mg/dm3, max 0.05 0.1 3224 - 69Detergenţi sintetici, anionici, mg/dm3 0.2 0.5 7576 - 66Duritate totala, grade germane 20 30 3026 - 76Fier (Fe2++Fe3+), mg/dm3 0.1 0.3 3086 - 68Fosfaţi (PO4

-), mg/dm3 0.1 0.5 3265 - 86Magneziu (Mg2+) ,mg/dm3. 50 80 6674 - 77Mangan (Mn), mg/dm3 0.05 0.3 3264 - 81Oxigen dizolvat (O2), mg/dm3 6 6 6536 - 87Reziduu fix, mg/dm3, min

max100800

301200

3638 - 76

Substanţe organice oxidabile, mg/dm3 - prin metoda cu KMnO4, exprim. în:

- CCOMn (O2)- KMnO4

- prin metoda cu K 2Cr 2O7 - CCOCr (O2)

2.510

3

3.012

5

3002 - 85

Sulfaţi (SO42-), mg/dm3 200 400 3069 - 87

Sulfuri şi hidrogen sulfurat, mg/dm3 0 0.1 7510 -66Zinc (Zn2+), mg/dm3 5 7 6327 - 81

Indicatori chimici toxici Indicatori Valori

admise

Metoda de analiză

STASAmine aromatice, mg/dm3 0 11139 - 78Arsen (As3+), mg/dm3 0.05 7885 - 67Azotaţi (NO3

-), mg/dm3 45 3048/1 - 77Cadmiu (Cd2+), mg/dm3 0.005 ISO 5961; 11184 - 77Cianuri libere (CN-) mg/dm3 0.01 10847 - 77



Hidroc. policiclice aromatice, µg/dm3 0.01Mercur (Hg2+), mg/dm3 0.001 10267 - 89

Nichel (Ni2+), mg/dm3 0.1Pesticide(insecticide, ierbicide),µg/dm3

-fiecare componentă -suma tuturor componentelor

0.10.5

12650 - 88

Plumb (Pb2+), mg/dm3 0.05 6362 - 85Seleniu, mg/dm3 0.01 12663 - 88Trihalometani, mg/dm3 -total-cloroform (CHCl3)

0.10.03

Uraniu natural, mg/dm3 0.021 12130 - 82

Indicatori radioactivi Activitatea

globală, max . Valori

admise

Valori admise

excepţional

Metoda de analiza

STASBq/dm3

-alfa 0.1 2.3 10447/1 - 83-beta 0 50 10447/2 - 83

Indicatori biologici Indicatori

Valoriadmise

Metode deanaliză

STASVolumul şestonului obţinut prin filtrare prin fileu

planctonic,cm3/m3:1-10

Organisme animale, vegetale şi particule vizibilecu ochiul liber lipsaOrganisme animale microscopice,număr/dm3 20

Organisme care prin înmulţirea în masă modifică proprietăţile organoleptice sau fizice ale apei / 100dm3

lipsă; se admitexemplareizolate înfuncţie de

specieOrganisme indicatoare de poluare lipsă Organisme dăunătoare sănătăţii: ouă de

6329 – 90



2.3.3. Proprietăţile generale ale apelor naturale

Proprietăţile apelor naturale sunt determinate în principal desubstanţele solide, lichide şi gazoase existente sub formă de materiale însuspensie sau dizolvate. Aceste substanţe, foarte numeroase, provin din

interacţiile complexe hidrosfer ă – atmosfer ă – litosfer ă - organisme vii. Astfel,într-un studiu efectuat de echipa Cousteau (1991-1992) asupra calităţii apelorfluviului Dunărea, s-au pus în evidenţă peste 800 de compuşi organici şianorganici, dintre care peste 50% se regăsesc în ţesuturile vegetale şi animaledin mediul acvatic.

Există mai multe criterii de clasificare a compuşilor caredefinesc compoziţia chimică a apelor naturale, după natura acestora, provenienţă, efect toxic şi metode de analiză, prezentate în tabelul 2.17.

Tabelul 2.17.Criterii de clasificare a compoziţiei chimice a apelor naturale

Nr.

crtCriterii Exemplificări

1 Natura componenţilorchimici

Gaze dizolvate; subst.anorganice;subst. organice

2 Forma sub care se găsesc

în mediul acvatic

Solubilizat; suspensii; coloizi; emulsii;

absorbiţi/adsorbiţi în sedimente şi / sau pe suspensii; bioacumulaţi de către biocenoze; sub formă liber ă;complexaţi.

3 Provenienţă Naturale; antropică.4 Efecte Indicatori de calitate; indicatori generali de poluare;

indicatori specifici de poluare.5 Proprietăţi Persistenţă; toxicitate; bioacumulare; efecte mutagene;

teratogene; cancerigene.6 După metodele de analiză Indicatori globali (COT, reziduul fix); indicatori

selectivi (pesticide); specifici (HCN).7 După rolul jucat înecosisteme acvatice

Regim de oxigen; salinitate; nutrienţi; capacitate detamponare; metale grele; micropoluanţi organici.

Pornind de la această clasificare în continuare se vor prezenta principalele proprietăţi organoleptice, fizice şi chimice ale apelor naturale



2.3.3.1. Indicatori organoleptici

Culoarea reală a apelor se datorează substanţelor dizolvateîn apă şi se determină în comparaţie cu etaloane preparate în laborator.Culoarea apelor naturale şi a celor poluate poate fi o culoare aparentă care se

datorează suspensiilor solide uşor de filtrat prin depunere şi filtrare .Mirosul apelor este clasificat în şase categorii, după

intensitate: f ăr ă miros ; cu miros neperceptibil ; cu miros perceptibil unuispecialist ; cu miros perceptibil unui consumator ; cu miros puternic şi cumiros foarte puternic .

Gustul se clasifică utilizindu-se denumiri convenţionale ,cumar fi : Mb - ape cu gust mineral bicarbonato-sodic ; Mg - ape cu gustmineral magnezic ; Mm - ape cu gust mineral metalic ; Ms - ape cu gust

mineral sărat ; Oh - ape cu gust organic hidrocarbonat ; Om - ape cu gustorganic medical farmaceutic ; Op - ape cu gust organic pământos ; Ov - apecu gust organic vazos .

2.3.3.2. Indicatori fizici

- Turbiditatea se datorează particulelor solide sub formă desuspensii sau în stare coloidală. Într-o definiţie generală se consider ă că suspensiile totale reprezintă ansamblul componentelor solide insolubile prezente într-o cantitate determinată de apă şi care se pot separa prin metode delaborator (filtrare,centrifugare,sedimentare).Se exprimă gravimetric în mg/l sauvolumetric în ml/l. Valoarea suspensiilor totale este deosebit de importantă pentru caracterizarea apelor naturale.În funcţie de dimensiuni şi greutatespecifică, particulele se separ ă sub formă de depuneri(sedimentabile) sau plutesc pe suprafaţa apei(plutitoare). Suspensiile gravimetrice reprezintă

totalitatea materiilor solide insolubile, care pot sedimenta, in mod natural într-oanumită perioadă limitată de timp. Procentul pe care îl reprezintă suspensiilegravimetrice din suspensiile totale este un indicator care conduce ladimensionarea şi exploatarea desnisipatoarelor sau predecantoarelor, instalaţiidestinate reţinerii acestora. Suspensiile şi substanţele coloidale din apereprezintă totalitatea substanţelor dispersate în apă, având diametrul particulelor



Eliminarea substanţelor coloidale din apă a impus tratarea chimică cu reactivide destabilizare în vederea coagulării şi precipitării acestora.

Relaţia dintre substanţele în suspensie (proprietate gravimetrică)şi turbiditate (proprietate optică) determină aşa-numitul “coeficient de fineţe” alsuspensiilor. Pentru aceeaşi sursă de apă, coeficientul de fineţe variază în limite

bine determinate în cadrul unui ciclu hidrologic anual.- Indicele de colmatare reprezintă puterea colmatantă a unei

ape şi are drept cauza toate elementele din apă a căror dimensiuni permitreţinerea lor pe filtre.

- Temperatura apei variază în funcţie de provenienţă şi deanotimp.

- Radioactivitatea este proprietatea apei de a emite radiaţii permanente alfa , beta sau gama.

- Conductivitatea Conductivitatea apelor constituie unul dintre indicatorii cei mai

utilizaţi în aprecierea gradului de mineralizare a apelor cel puţin dinurmătoarele considerente:

- măsur ătorile de conductivitate (rezistivitate) a apei permitdeterminarea conţinutului total de săruri dizolvate în apă ;

- au avantajul diferenţierii dintre săruri anorganice şi organice(ponderal) pe baza mobilităţilor ionice specifice;

- elimină erorile datorate transformării speciilor decarbonaţi/bicarbonaţi prin evaporare la 105 0C (conform metodologiei dedeterminare gravitaţională a reziduului fix, în cazul bicarbonaţilor pierderilesunt de circa 30%).

- Concentra ţ ia ionilor de hidrogen

pH-ul apelor naturale este cuprins între 6,5 - 8 , abaterea de laaceste valori dând indicaţii asupra poluării cu compuşi anorganici .

pH-ul şi capacitatea de tamponare a acestuia constituie una din proprietăţile esenţiale ale apelor de suprafaţă şi subterane, pe această caleasigurându-se un grad de suportabilitate natural faţă de impactul cu acizi sau baze, sărurile de Na+, K +, Ca2+ şi Mg2+ jucând un rol esenţial în acest sens. Desubliniat că această capacitate de tamponare a pH–ului este deosebit deimportantă nu numai pentru echilibrele din faza apoasă, dar şi pentru cele de la



Concentraţia ionilor de hidrogen din apă, reprezintă un factorimportant care determină capacitatea de reactivitate a apei, agresivitateaacesteia, capacitatea apei de a constitui medii pentru dezvoltarea diferitelororganisme etc.

Între valoarea pH-ului apei şi aciditatea sau alcalinitatea acesteia

nu există o identitate. Creşterea alcalinităţii sau acidităţii nu sunt însoţite şi devariaţii corespunzătoare ale pH-ului, datorită capacităţii de tamponare de caredispun îndeosebi apele naturale. Principalul sistem tampon al apelor naturale îlreprezintă sistemul acid carbonic dizolvat/carbonaţi, pentru care pH-ul apei arevalori cuprinse între 6,5-8,5.

2.3.3.3. Indicatori chimici

A. Indicatori ai regimului de oxigenOxigenul este un gaz solubil şi se află dizolvat în apă sub formă

de molecule O2, prezenţa oxigenului în apă condiţionând existenţa mariimajorităţi a organismelor acvatice. Toate apele care se află în contact cu aerulatmosferic conţin oxigen dizolvat în timp ce apele subterane conţin foarte puţinoxigen. Solubilitatea oxigenului în apă depinde de presiunea atmosferică,temperatura aerului, temperatura şi salinitatea apei.

Conţinutul în oxigen al apei râurilor este rezultatul următoareloracţiuni antagoniste:

- reabsorbţia oxigenului din atmosfer ă la suprafaţa apei prindifuzie lentă sau prin contact energic, interfaţa apa-aer prezintând o importanţă deosebită în acest sens. Acest transfer este serios perturbat de prezenţa poluanţilor cum ar fi detergenţii şi hidrocarburile;

- fotosinteza, care poate asigura o importantă realimentare cuoxigen a apei, ajungându-se la valori care pot depăşi saturaţia;

- consumul biochimic de oxigen pentru biodegradarea materiilororganice poluante.Din această clasă de indicatori fac parte oxigenul dizolvat (OD),

consumul chimic de oxigen (CCO), consumul biochimic de oxigen (CBO) şicarbonul organic total (COT).

Oxigenul dizolvat (OD) Cel mai important parametru de



de oxigen din apele naturale trebuie să fie de cel puţin 2 mg/l, în timp ce înlacuri, în special în cele în care funcţionează crescătorii de peşte, conţinutul deoxigen dizolvat trebuie să fie de 8 – 15 mg/l.

Consumul biochimic de oxigen (CBO) reprezintă cantitatea deoxigen, în mg/l, necesar ă pentru oxidarea substanţelor organice din ape, cu

ajutorul bacteriilor. Mineralizarea biologică a substanţelor organice este un proces complex, care în apele bogate în oxigen se produce în două trepte. În prima treaptă se oxidează în special carbonul din substratul organic (faza decarbon ), iar în a doua fază se oxidează azotul (faza de nitrificare). Dindeterminările de laborator s-a tras concluzia că este suficient să se determineconsumul de oxigen după cinci zile de incubare a probelor (CBO5).

Consumul chimic de oxigen (CCO) Deoarece CBO5 necesită un timp de cinci zile pentru determinare, pentru a depăşi acest neajuns se

utilizează metode de oxidare chimică diferenţiate după natura oxidantului şi amodului de reacţie. Se cunosc două tipuri de indicatori:

- CCOMn care reprezintă consumul chimic de oxigen prinoxidare cu KMnO4 în mediu de H2SO4. Acest indicator se corelează cel mai bine cu CBO5, cu observaţia că sunt oxidate în plus şi cca 30-35% dinsubstanţele organice nebiodegradabile.

- CCOCr care reprezintă consumul chimic de oxigen prin oxidarecu K 2Cr 2O7 în mediu acid. Acest indicator determină în general 60-70% dinsubstanţele organice, inclusiv cele nebiodegradabile.

Prin aceste metode, prezentate anterior nu se pot determinasubstanţele organice volatile.

Carbonul organic total (COT) reprezintă cantitatea de carbonlegat în materii organice şi corespunde cantităţii de dioxid de carbonobţinut prin oxidarea totala a acestei materii organice . Se utilizează pentrudeterminarea unor compuşi organici aromatici, a căror randament de oxidare nu

depăşeşte 60% cu metodele prezentate anterior. Pentru determinarea acestorase utilizează oxidarea catalitică la temperaturi ridicate (800-11000C).

B. S ăruri dizolvate

În apele naturale se află, în mod obişnuit, cationii şi anionii prezentaţi în tabelul 2.18., ioni de care depind cele mai importante calităţi ale

Î



se află, în mod obişnuit, în cantităţi nesemnificative, deşi câteodată influenţează esenţial asupra proprietăţilor apei. Clorurile pot fi prezente în apă într-oconcentraţie mare, datorită solubilităţii lor ridicate; astfel, solubilitatea cloruriide sodiu sau a celei de calciu la temperatura de 25 °C este în jur de 26%,respectiv de 46%.

Tabelul 2.18.Principalii ioni din apele naturale

CATIONI ANIONI

Denumire Formula Denumire Formula

Hidrogen H+ Hidroxid OH- Sodiu Na+ Bicarbonat HCO3

- Potasiu K + Clorur ă Cl- Amoniu NH4+ Hidrosulfit HS- Calciu Ca2+ Nitrit NO2

- Magneziu Mg+ Nitrat NO3

- Fier bivalent Fe2+ Fluorur ă F- Fier trivalent Fe3+ Sulfat SO4

2- Bariu Ba2+ Silicat SiO3

2- Aluminiu Al3+ Ortofosfat PO4

3-

În esenţă, se poate spune că apele naturale conţin elementefundamentale şi elemente caracteristice, dintre care 6 elemente fundamentalesunt cele care apar ţin tuturor apelor naturale, respectiv molecula de H2CO3 şiionii de HCO3

-, CO32-, H+, OH-, Ca2+, iar dintre elementele caracteristice se

pot cita ionii de SO42-, Cl-, Mg2+, Na+, K + etc.. Aceste elemente pot fi prezente

sau nu în apele naturale, într-o concentraţie mai mare sau mai mică, conferindapei un anumit caracter.

C. Reziduul fix reprezintă totalitatea substanţelor dizolvate înapă, stabile după evaporare la 1050C, marea majoritate a acestora fiind denatur ă anorganică. Valoarea reziduului fix în diferite ape naturale variază înfuncţie de caracteristicile rocilor cu care apele vin în contact. Informativ se dauîn continuare, câteva valori ale reziduului fix al diferitelor categorii de ape:



Ape din pânza de mare adâncime 100 – 300 mg/l;Ape de mare 20000 – 22000 mg/l;Ape din regiuni săr ăturoase 1100 – 5000 mg/l;Ape de ploaie 10 – 20 mg/l;

Ape minerale potabile 1000 – 3000 mg/l.

Conţinutul mineral al apelor naturale este strâns legat de factoriimeteorologici şi climatologici. Astfel, în perioadele cu precipitaţii sau în celede topire a ză pezilor, apele curgătoare îşi reduc mineralizarea, datorită diluăriilor cu ape cu conţinut mineral foarte sărac. În aceste situaţii, de exemplu, apelerâului Dâmboviţa au o mineralizare de 100 – 120 mg/l, iar cele ale Argeşului de80 – 100 mg/l. În perioada de iarnă, când apele de suprafaţă sunt alimentate în

special de izvoare subterane, mineralizarea acestora este mai crescută fiind de200 –250 mg/l. Apele subterane şi mai ales cele din pânze freatice de mareadâncime, se caracterizează printr-o mineralizare mai ridicată şi în acelaşi timpmai puţin variabilă, datorită contactului cu straturile minerale în carestaţionează.

D. Indicatori biogeni Compuşi ai azotului. Amoniacul, nitriţii şi nitraţii constituie

etape importante ale prezenţei azotului în ciclul său biogeochimic din natur ă şiimplicit din apă .Azotul este unul dintre elementele principale pentru susţinereavieţii, intervenind în diferite faze de existenţă a plantelor şi animalelor. Formelesub care apar compuşii azotului în apă sunt azot molecular (N2), azot legat îndiferite combinaţii organice (azot organic), amoniac (NH3), azotiţi (NO2

-) şiazotaţi (NO3

-). Amoniacul constituie o fază intermediar ă în ciclul biogeochimical azotului. Azotul amoniacal decelat în cursurile de apă poate proveni dintr-un

mare număr de surse:- din ploaie şi zapadă, care pot conţine urme de amoniac cevariază între 0,1 - 2,0 mg/l;

- în apele de profunzime, curate din punct de vedere biologic şiorganic, amoniacul poate apare prin reducerea nitriţilor de către bacteriile autotrofe sau de către ioni feroşi conţinuţi;



deşeurile vegetale şi animale conţinute în sol. Această cantitatede azot amoniacal este în cea mai mare parte complexată deelementele aflate în sol şi numai o mică cantitate ajunge înrâuri.

- un număr mare de industrii (industria chimică, cocserie, fabrici

de gheaţă, industria textilă etc.) sunt la originea alimentării cuazot amoniacal a cursurilor de apă.Prezenţa amoniacului în apele de alimentare este limitată de

normele recomandate de Organizaţia Mondială a Sănătăţii, la cantităţi foartemici (sub 0,05 mg/l) datorită efectelor nocive pe care le poate avea asupraconsumatorilor.

Nitriţii constituie o etapă importantă în metabolismulcompuşilor azotului, ei intervenind în ciclul biogeochimic al azotului ca fază

intermediar ă între amoniac şi nitraţi. Prezenţa lor se datoreşte fie oxidării bacteriene a amoniacului, fie reducerii nitraţilor.

Nitra ţii constituie stadiul final de oxidare a azotului organic.Azotul din nitraţi, la fel ca şi cel din nitriţi sau amoniac, constituie un elementnutritiv pentru plante şi, alături de fosfor, este folosit la cultura intensivă înagricultur ă. Prezenţa nitraţilor în apele naturale se poate explica prin contactulapei cu solul bazinului hidrografic.

Compuşi ai fosforului Conţinutul de fosfaţi în apele naturaleeste relativ redus (0,5-5 mg/l). Dacă apele str ă bat terenuri bogate în humus încare fosfatul este legat în compuşi organici, acestea se îmbogăţesc în fosfaţi. Deasemenea, o pondere importantă revine poluării difuze din agricultur ă datorată administr ării de îngr ăşăminte pe bază de azot şi fosfor. Fosfatul monocalcic poate proveni în apă mai ales prin mineralizarea resturilor vegetale sauanimale. Fosfatul monocalcic este solubil în apă şi reprezintă o formă de fosfor

asimilabil. Concentraţii mai mari de 0,5 mg/l P exprimat în PO4

3-

în apele desuprafaţă determină eutrofizarea progresivă a lacurilor, prin favorizareadezvoltării algelor. Conţinuturi mai mari de fosfaţi în apele subterane sau desuprafaţă pot să constituie un indiciu asupra poluării de origine animală, maiales dacă se corelează cu dezvoltarea faunei microbiene. Fosforul sub formă decombinaţii, poate fi prezent în apele de suprafaţă, fie dizolvat, fie în suspensii



E. Indicatori ai capacit ăţ ii de tamponare ai apei Aciditatea apei se datoreşte prezenţei în ape a dioxidului de

carbon liber, a acizilor minerali şi a sărurilor de acizi tari sau baze slabe,sărurile de fier şi de aluminiu, provenite de la exploatările miniere sau din apeleuzate industriale intrând în această din urmă categorie.

Aciditatea totală a unei ape exprimă atât aciditatea datorată acizilor minerali, cât şi cea datorată dioxidului de carbon liber, în timp ceaciditatea minerală exprimă numai aciditatea datorată acizilor minerali.

Diferenţierea acidităţii totale de aciditatea minerală se poate face,fie prin utilizarea schimbătorilor de ioni, fie prin titrarea cu NaOH 0,1 N până la puncte de echivalenţă diferite şi anume până la pH = 4,5 pentru titrareaacidului mineral şi pH = 8,3 pentru titrarea acidităţii totale.

Alcalinitatea apei este condiţionată de prezenţa ionilor

dicarbonat, carbonat, hidroxid şi, mai rar, borat, silicat şi fosfat. Din punct devedere valoric, alcalinitatea este concentraţia echivalentă a bazei titrabile şi semăsoar ă la anumite puncte de echivalenţă date de soluţii indicator. Utilizareafenolftaleinei duce la determinarea alcalinităţii (p) a apei datorată hidroxiduluişi carbonatului, iar utilizarea indicatorului metiloranj duce la determinareaalcalinităţii (m), datorată dicarbonatului.

Valoarea alcalinităţii (p) şi (m) indică raportul existent între ioniide carbonat, dicarbonat şi hidroxid în cadrul alcalinităţii totale, relaţiile dintreele fiind prezentate în tabelul 2.19.

Tabelul 2.19.Calculul relaţiilor de alcalinitate

Valoarea

alcalinităţii (p)

OH- CO32- HCO3

-

0 0 0 m

< m/2 0 2p m-2pm/2 0 2p 0>m/2 2p-m 2(m-p) 0

m m 0 0m = alcalinitatea faţă de metiloranj în ml HCl 0,1 Np = alcalinitatea faţă de fenolftaleină în ml HCl 0 1 N



Duritatea apei a fost inclusă la capacitatea de tamponare a apeidatorită ponderii carbonaţilor de calciu şi magneziu în apele naturale. Sedeosebesc următoarele tipuri de duritate:

- duritatea totală reprezintă totalitatea sărurilor de Ca2+ şi Mg2+ prezente în apă;

- duritatea temporară reprezintă conţinutul ionilor de Ca2+

şiMg2+ legaţi de anionul HCO-3, care prin fierberea apei se poate

înlătura deoarece dicarbonaţii se descompun în CO2 şi încarbonaţi care precipită;

- duritatea permanentă reprezintă diferenţa dintre duritateatotală şi duritatea temporar ă, fiind atribuită ionilor de Ca2+ şiMg2+ legaţi de anionii Cl-, SO4

2- şi NO3-.Acest tip de duritate

r ămâne în mod permanent în apă, chiar după fierbere.

În tabelul 2.20 este prezentată o clasificare a apelor după duritatea lor.

Tabelul 2.20Clasificarea apelor după duritate

Clasa de duritateUnităţi de

măsură 1 2 3 4

mg/l 0-55 56-100 101-200 200-500

m val/l 0-1.1 1,1-2,0 2,0-4,0 4,0-10Caracterizareaapei

Moale Slab dur ă Moderatdur ă

Foartedur ă

F.Indicatori biologici şi bacteriologiciAnaliza hidrobiologică constă în inventarierea microscopică a

fito şi zooplanctonului, organisme din masa apei, precum şi analiza

organismelor bentonice (situate pe fundul apei) şi a perifitonului (organismefixate pe diferite suporturi), din probele de apă prelevate în secţiunea de control.Stabilirea gradului de cur ăţenie, sau poluare a unui râu sau lac se face princompararea organismelor existente cu tabele standard cuprinzând grupefaunistice şi număr de unităţi sistematice de organisme indicatoare de apă curată sau murdară



Calitatea apei şi modificările datorate diverselor forme de poluare influentează compoziţia biocenozelor acvatice (tip şi număr deorganisme), iar acestea pot reprezenta un mijloc de a diagnostica calitatea apei.

Analiza bacteriologică. Apa destinată utilizării de către omtrebuie să fie cât mai puţin contaminată de bacterii sau viruşi patogeni, această

regulă fiind foarte strictă dacă apa este destinată consumului potabil sau estefolosită în industria alimentar ă; în acest caz, ea trebuie să fie complet lipsită degermeni patogeni.

Pe de altă parte, cantitatea mare de apă folosită în modcentralizat de populaţie prezintă pericolul că în condiţiile poluării, apa să constituie un factor important de îmbolnăvire. Bolile r ăspândite prin apă potcuprinde, în general, un număr mare de persoane, îmbr ăcând caracterul unor boli cu extindere în masă.

În analiza bacteriologică a apei au fost adoptaţi ca indicatori bacteriologici numărul total de germeni şi determinarea bacilului coli.

2.3.4. Specificul calităţii diferitelor surse naturale de apă

Fiecare tip de sursă prezintă caracteristici proprii, fizico-chimiceşi biologice, variind de la o regiune la alta în funcţie de compoziţiamineralogică a zonelor strabătute, de timpul de contact, de temperatur ă şi decondiţiile climatice. Pentru acelaşi tip de sursă se pot evidenţia anumitecaracteristici comune, după cum rezultă din cele de mai jos.

A. Apa de râuCursurile de apă, (râuri şi afluenţi), sunt caracterizate, în general,

printr-o mineralizare mai scăzută, suma sărurilor minerale dizolvate fiind sub400 mg/l. Aceasta este format

ă din dicarbona

ţi, cloruri

şi sulfa

ţi de sodiu,

potasiu, calciu şi magneziu. Duritatea totală este, în general, sub 15 grade, fiindformată în cea mai mare parte din duritate dicarbonatată.

Concentraţia ionilor de hidrogen (pH-ul) se situează în jurulvalorii neutre, fiind cu un pH = 6,8 - 7,8. Dintre gazele dizolvate sunt prezenteoxigenul dizolvat, cu saturaţie între 65 - 95% şi bioxidul de carbon liber, în



Caracteristica principală a cursurilor de apă o prezintă încărcareavariabilă cu materii în suspensie şi substanţe organice, încărcare legată direct propor ţional de condiţiile meteorologice şi climatice. Acestea cresc în perioada ploilor, ajungând la un maxim în perioada viiturilor mari de apă şi la un minimîn perioadele de îngheţ.

Deversarea unor efluenţi insuficient epuraţi a condus la alterareacalităţii cursurilor de apă şi la apariţia unei game largi de impurificatori:substanţe organice greu degradabile, compuşi ai azotului, fosforului, sulfului,microelemente (cupru, zinc, plumb), pesticide, insecticide organo-clorurate,detergenţi etc. De asemenea, în multe cazuri se remarcă impurificări accentuatede natur ă bacteriologică. O particularitate caracteristică a apei din râuri estecapacitatea de autoepurare datorată unor serii de procese naturale biochimice,favorizate de contactul aer-apă.

B. Apa de lacLacurile, formate, în general, prin bararea naturală sau artificială

a unui curs de apă, prezintă modificări ale indicatorilor de calitate comparativcu efluentul principal, datorită stagnării apei un anumit timp în lac, insolaţiei puternice şi fenomenelor de stratificare (vara şi iarna) şi destratificare(primavara şi toamna), termică şi minerală. Stagnarea apei în lac conduce la odecantare naturală a materiilor în suspensie, apa lacurilor fiind mai limpede şimai puţin sensibilă la condiţiile meteorologice. Stratificarea termică, combinată la lacurile adânci şi cu o stratificare minerală, conduce, în perioada de var ă şitoamnă, la excluderea aproape completă a circulaţiei apei pe verticală. Acestlucru atrage după sine scăderea concentraţiei oxigenului dizolvat în zona defund şi apariţia proceselor de oxidare anaerobă, având drept efect creştereaconţinutului în substanţe organice, în săruri de azot şi fosfor şi,uneori, apariţiahidrogenului sulfurat la fundul lacului. În perioadele de destratificare termică şiminerală (primavara şi toamna), are loc o circulaţie a apei pe verticală şi ouniformizare calitativă a apei lacului, conducând la îmbogăţirea cu substanţeorganice şi nutrienţi a apei din zona fotică. Conţinutul de substanţe organice şinutrienţi, combinat cu insolarea puternică, conduce la posibilitatea dezvoltăriiunei biomase fito şi zooplanctonice apreciabile.

Din cele prezentate mai sus rezultă că apa lacurilor se



nutrienţi şi biomasa planctonică, ce pot avea repercusiuni şi asupra unorindicatori organoleptici şi fizici cum ar fi gust, miros, culoare, turbiditate, pH.

Din punct de vedere al tratarii apei, acumulările au un efectfavorabil asupra calităţii apei prin reducerea conţinutului de suspensii,asigurarea unei temperaturi scăzute şi relativ constante, eliminarea pericolului

îngheţului şi formării zaiului. De multe ori apar şi influenţe defavorabile, dintrecare se pot cita dezvoltări masive de biomasă, apariţia coloraţiei apei,îmbogăţire în substanţe naturale.

Tratarea unei astfel de ape trebuie, pe de o parte, să folosească avantajele staţionării îndelungate a apei, iar pe de alta parte să rezolve şi problemele corectării indicatorilor menţionaţi mai sus.

C. Apa subterană

Apele subterane sunt caracterizate, în general, printr-omineralizare mai ridicată, conţinutul în săruri minerale dizolvate fiind peste400 mg/l şi format, în principal, din dicarbonaţi, cloruri şi sulfaţi de sodiu, potasiu, calciu şi magneziu. Duritatea totală este cuprinsă între 10-20 gradegermane şi este formată, în cea mai mare parte, din duritate dicarbonatată.

Concentraţia ionilor de hidrogen se situează în jurul valoriineutre, corespunzând unui pH = 6,5 - 7.

Dintre gazele dizolvate predomină dioxidul de carbon liber,

conţinutul în oxigen fiind foarte scăzut sub 3 mg O2/l.În funcţie de compoziţia mineralogică a zonelor str ă bătute, unele

surse subterane conţin cantităţi însemnate de fier, mangan, hidrogen sulfurat şisulfuri, compuşi ai azotului etc.

S-a considerat a fi sugestivă prezentarea centralizată în tabelul2.21, a indicatorilor de calitate pentru diferitele categorii de apă întâlnite curent,şi anume apă distilată, apă de râu, apă de lac, apă subterană, apă din reţeaua deapă potabilă şi apă minerală.

Compararea valorilor diferiţilor indici de calitate permite, chiarşi unui nespecialist, evidenţierea specificului diferitelor categorii de apă.



Tabelul 2. 21Indicatori de calitate pentru diferite categorii de ape

Indicator Unitate demăsur ă

Metoda dedeterminare

Apadistilată

Apa râu Apa lac Apasubterană

Apa potabilă

Apaminerală

Temperatur ă ºC 6324/61 20 18 13,8 14 19 15Turbiditate grade SiO2 6323/61 0 190 3,5 0,7 0 4Culoare mg Pt/l 7576/66 0 17 35 0 0 0

pH - 6325/61 5,6 7,85 6,95 7,7 7,7 5,8Reziduu fix mg/l 3638/53 15 325 124 429 235 2030Suspensii mg/l 3638/53 15 325 124 429 235 2030Conductivitate µS 20 488 231 593 348 3700Alcalinitate (m) mval/l 6363/61 0,15 3,25 1,55 8,15 206 28,70Alcalinitate (p) mval/l 6363/61 0 0,12 0 0 0 0Duritate totală grade 3026/62 0 11,65 4,70 11,96 8,40 54,10Duritate temporar ă grade 3026/62 0 9,18 4,34 11,96 5,77 54,10

Duritate permanentă grade 3026/62 0 2,47 0,36 0 2,63 0O2 dizolvat mg/l 6536/62 1,80 8,69 9,66 1,26 7,20 -Oxidabilitate mgKMnO4/l 3002/61 1,58 48,33 28,77 15,24 5,69 8,80CCO-Cr mgO2/l 6954/61 1,30 26,80 9,06 4,04 2,40 9,70CBO5 mgO2 /l 6560/62 8,96 4,96 3,83 0,90 1,20 -CO2 mg/l 3253/61 0 0 7,37 8,80 6,60 2970Ca mg/l 3662/62 0 56 21 39 48 242Mg2+ mg/l calcul 0 17 8 28 7 88

Na++K + mg/l calcul 6 44 12 99 30 455



Fe2+ mg/l 8634/70 0 0 0 0,720 0 0,010Fe total mg/l 8634/70 0 0,50 0,600 0,835 0,031 0,021Mn mg/l 3264/62 0 0,025 0,025 0,100 0 0Cl- mg/l 2049/52 4 46 8 11 37 365

SO −24

mg/l 3069/68 0 60 19 6 50 5

CO −23

mg/l calcul 0 7 0 0 0 0

NH +

4mg/l 6328/61 0,019 0,296 0,469 6,000 0,051 0,116

NO−

2mg/l 3048/61 0,003 0,030 0,010 0,004 0 0,016

NO −

3mg/l 8900/71 0 4,761 0,332 0,455 2,082 0,044

N total mineral mg/l 7312/65 0,016 1,314 0,443 5,125 0,510 0,105

PO−3

4mg/l 3265/61 0,090 4,468 0,010 0,250 0,034 0

P total mg/l 1006/85 0,037 0,660 0,023 0,360 0,013 0

SiO2 mg/l 3225/61 0,14 0,9 0,60 1,56 1,50 2,10H2S mg/l 7510/66 0 0 0 3,20 0 0Fenoli mg/l 7167/65 0,0017 0,007 0 0 0,0086 0

proprietati apa distilata

Documents