45
ARGUMENT Importanta apei Multe secole apa a fost considerata ca un element. În 1781, fizicianul englez H. Cavendish a aratat ca apa se formeaza prin explozia unui amestec de hidrogen si oxigen, cu ajutorul scânteii electrice. În 1783, Lavoisier a repetat experienta, realizând pentru prima oara sinteza cantitativa a apei. S-a stabilit atunci ca 2g de hidrogen se combina cu 16g oxigen pentru a da 18g apa. În 1805, Humboldt si Gay-Lussac au aratat ca apa este formata din doua volume de hidrogen si un volum de oxigen. Apa naturala consta în amestecul speciilor de izotopi ai oxigenului: 16O, 17O, 18O, cu cei trei izotopi ai hidrogenului: 1H, 2H, 3H. Combinarea acestora genereaza 18 specii de molecule de apa. Apa pura este întotdeauna un amestec de apa usoara (H 2 O) si de cantitati extrem de mici de apa grea (D 2 O) si apa hipergrea(T 2 O). Stare naturala În natura, apa se gaseste din abundenta, în toate starile de agregare: - în stare lichida (forma în care acopera 2/3 din suprafata pamântului; sub forma de mari, oceane, râuri, fluvii, ape subterane); - în stare solida (formeaza calote glaciare); - în stare gazoasa (atmosfera contine o cantitate considerabila de apa, sub forma de vapori de apa, invizibili). Apa urmeaza un circuit în natura. Caldura soarelui determina evaporarea apei de suprafata. Vaporii rezultati se ridica în atmosfera. Daca în atmosfera saturata cu vapori de apa apare o scadere a temperaturii, parte din vaporii condensati iau forma de nori, ceata, ploaie, zapada sau grindina. În anotimpurile calde, dar cu nopti racoroase se depune roua, iar daca temperatura solului este sub 0 C, se depune bruma. Apele ajunse la nivelul solului sau cele ce rezulta din topirea zapezilor, în parte umplu din nou lacurile, râurile, fluviile, marile si oceanele. Alta parte strabate straturile de pamânt, la diferite adâncimi, formând apele freatice. Apa subterana poate reaparea la suprafata, fie prin izvoare, fie extrasa prin fântâni, puturi sau sonde. 1

Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ape naturaleindicatori chimicipoluarea apelorDURITATE

Citation preview

Page 1: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

ARGUMENT

Importanta apei

Multe secole apa a fost considerata ca un element. În 1781, fizicianul englez H. Cavendish a aratat ca apa se formeaza prin explozia unui amestec de hidrogen si oxigen, cu ajutorul scânteii electrice. În 1783, Lavoisier a repetat experienta, realizând pentru prima oara sinteza cantitativa a apei. S-a stabilit atunci ca 2g de hidrogen se combina cu 16g oxigen pentru a da 18g apa. În 1805, Humboldt si Gay-Lussac au aratat ca apa este formata din doua volume de hidrogen si un volum de oxigen. Apa naturala consta în amestecul speciilor de izotopi ai oxigenului: 16O, 17O, 18O, cu cei trei izotopi ai hidrogenului: 1H, 2H, 3H. Combinarea acestora genereaza 18 specii de molecule de apa. Apa pura este întotdeauna un amestec de apa usoara (H2O) si de cantitati extrem de mici de apa grea (D2O) si apa hipergrea(T2O).

Stare naturala În natura, apa se gaseste din abundenta, în toate starile de agregare: - în stare lichida (forma în care acopera 2/3 din suprafata pamântului; sub forma de mari, oceane, râuri, fluvii, ape subterane); - în stare solida (formeaza calote glaciare); - în stare gazoasa (atmosfera contine o cantitate considerabila de apa, sub forma de vapori de apa, invizibili).

Apa urmeaza un circuit în natura. Caldura soarelui determina evaporarea apei de suprafata. Vaporii rezultati se ridica în atmosfera. Daca în atmosfera saturata cu vapori de apa apare o scadere a temperaturii, parte din vaporii condensati iau forma de nori, ceata, ploaie, zapada sau grindina. În anotimpurile calde, dar cu nopti racoroase se depune roua, iar daca temperatura solului este sub 0 C, se depune bruma.

Apele ajunse la nivelul solului sau cele ce rezulta din topirea zapezilor, în parte umplu din nou lacurile, râurile, fluviile, marile si oceanele. Alta parte strabate straturile de pamânt, la diferite adâncimi, formând apele freatice. Apa subterana poate reaparea la suprafata, fie prin izvoare, fie extrasa prin fântâni, puturi sau sonde.

În cadrul acestui mare circuit natural se disting circuite secundare, dintre care, importanta deosebita prezinta circuitul biologic. Acesta consta în patrunderea apei în organismele vii si redarea ei în circuitul natural prin respiratie, transpiratie si moartea organismelor. Distingem si un circuit apa-om-apa care se refera la interventia activitatii omului în circuitul natural.

În natura nu exista apa pura; date fiind interactiunile cu mediul ea contine gaze, substante minerale si organice dizolvate în suspensie. Chiar apa de ploaie, care ar trebui sa fie cea mai curata apa naturala (devenita astfel printr-o distilare naturala) poate prezenta dizolvate anumite impuritati de tipul: CO2, NH3 sau chiar H2S, SO2- ca urmare a contactului prelungit cu aerul.

În regiunile tropicale, apa de ploaie are o putere de dizolvare foarte mare. Specialistii au calculat ca în peninsula Indochina, apa de ploaie ce cade pe un hectar, pe parcursul unui an, contine 8 kg HNO3. În Brazilia, 50g apa la m3 de ceata contine 15-18 mg H2CO3 si 19 mg HNO3. Este o apa acida ce ataca rocile.

Cea mai variata compozitie dintre toate apele naturale o au apele subterane. Ele contin cantitati mari de substante solide sau gazoase. Ajunse la suprafata, aceste ape, formeaza izvoare de ape minerale. Se spune ca, atunci când evreii însetati au traversat desertul Sinai, Moise a lovit cu toiagul sau o stânca si apa a tâsnit. De la Moise la radiestezisti a fost un drum extrem de lung.

Prin radiestezie, termen intens studiat în ultima perioada, se întelege capacitatea unei persoane de a percepe actiunea câmpului electric si magnetic emis de o pânza de ape subterane, de zacaminte- în special feroase. Înainte chiar de invazia romana, galii cunosteau calitatea apelor minerale; s-au gasit mici altare construite de acestia în preajma unor astfel de izvoare. În statiunile termale din Masivul Central, Alpi sau Pirinei s-au gasit urme ale vechilor captari galo-romane si piscine uriase.

1

Page 2: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

Dupa compozitie, apele minerale pot fi: acide (continut ridicat de CO2), alcaline (predomina sulfatii de magneziu si sodiu), sulfuroase (contin sulfuri alcaline), feruginoase (contin carbonati de fier di si trivalent). Tara noastra are un potential ridicat de ape minerale. Sunt cunoscute statiunile balneo-climaterice ca cele de la Buzias (ape carbogazoase si feruginoase), Calimanesti, Govora, Caciulata (ape sulfuroase), Slanic Prahova, Ocna Sibiului (saline).

Factorii determinanti ai efectului terapeutic precum: termalitate, prezenta gazelor dizolvate (O2, CO2, H2S, CH4, N2, gaze rare), prezenta unor substante de natura minerala sau organica (hormoni, antibiotice) permit utilizarea acestor ape în tratarea unei game foarte largi de afectiuni ale aparatului cardio-vascular, locomotor, anemii, boli ale sistemului nervos si boli endocrine.

Apele din râuri au o compozitie variabila. Sunt în general slab mineralizate. Contin Ca2+ si HCO3- si mai rar SO42- si Cl-. Apele marilor si oceanelor sunt puternic mineralizate. Marile interioare au concentratii în saruri, fie mai mari (Marea Mediterana), fie mai mici (Marea Neagra- în special NaCl) comparativ cu apele oceanelor. În cazul Marii Moarte, concentratia de saruri este atât de mare încât viata nu poate exista. Sarurile apei de mare contin 89 cloruri, 10 sulfati, 0,2 carbonati.

Totalitatea apei pe pamânt este de aproximativ 1,46 miliarde km3 din care 97 în oceane si mari, 2 în calote glaciare si 1 în râuri, lacuri, pânze subterane. Apa potabila nu trebuie sa contina organisme animale si vegetale si sa satisfaca cerinte de calitate superioara privind indicatori fizico-chimici, biologici si bacteriologici. Alimentarea cu apa a centrelor urbane prezinta o mare importanta, caci apele trebuie sa fie tratate înainte de a fi puse la dispozitia populatiei.

Pentru epurarea apei se folosesc: ozon, clor, hipoclorit de calciu (apa de Javel), cloramina. În cazul clorului se utilizeaza aproximativ 0,1 mg clor la litru. O cantitate prea mare de clor da însa apei un gust dezagreabil si chiar un miros urât.

CAPITOLUL I. IGIENA APEI

Apa reprezintă unul din factorii principali de mediu, care influenţează profund biosfera şi viaţa social - economică a planetei. Apa reprezintă componentul majoritar al materiei vii; mediul în care se desfăşoară principalele reacţii ale metabolismului; determină, în mare măsură, fenomenele

2

Page 3: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

meteorologice, vremea şi clima; contribuie la circuitul materiei în natură; constituie un factor tehnologic indispensabil activităţilor economice şi sociale etc.

I.1. SURSELE ŞI ALIMENTAREA CU APĂ

I.1.1. Sursele de apă

La stabilirea necesarului de apă ( potabilă şi industrială ) se va ţine cont de asigurarea în zonă a uneia sau mai multor surse de apă care trebuie să corespundă calitativ şi cantitativ necesităţilor. Sursele de aprovizionare pot fi apele de suprafaţă, sau apele subterane.

- Sursele de apă de suprafaţă sunt reprezentate de apele curgătoare (râuri şi fluvii) sau de lacurile naturale. În acest caz instalaţiile de decantare, filtrare, dezinfecţie, pompare şi depozitare sunt costisitoare, captarea apei din aceste surse fiind indicată numai pentru alimentarea unor centre locuite mai mari (oraşe, centre industriale etc.).

- Sursele de apă subterană sunt reprezentate de straturile acvifere freatice, straturile acvifere de adâncime (60-500 m) şi straturile acvifere alimentate prin infiltraţii artificiale şi izvoare. Pentru folosirea apelor subterane, cu excepţia izvoarelor, se vor fora puţuri, a căror adâncime depinde de nivelul apelor subterane şi de debitul ce poate fi obţinut la nivelul respectiv.

Pentru a se evita eventualele contaminări prin infiltraţii de ape de suprafaţă, este indicat ca puţurile să aibă o adâncime de 50-60 de metri, care asigură, în general, apă curată şi fără bacterii. Puţurile destinate debitelor mari (de apă) trebuie forate la adâncimi de circa 200 metri. Apa se scoate cu pompe electrice, iar apa pompată poate fi trimisă direct în conductele ce alimentează punctele de utilizare sau la un rezervor de unde se distribuie. Alegerea surselor de apă se face în urma unor studii, care ţin seama de debitul şi calitatea apei necesare consumatorilor şi de eficienţa economică a investiţiilor.

I.1.2. Protecţia sanitară a apei

Pentru păstrarea calităţilor apei şi pentru prevenirea riscului impurificărilor, sursele de apă trebuie protejate cu amenajări denumite zone de protecţie sanitară, care, în general, sunt formate din trei perimetre ce se stabilesc în conformitate cu normativele în vigoare.

Cele trei perimetre ale zonei de protecţie sanitară a captărilor sunt:-          perimetrul de regim sever în care nu este permis să se construiască locuinţe şi/sau

construcţii anexe şi în care nu au acces persoanele fără interes de serviciu. Zona se prevede cu îndiguiri şi cu pază permanentă;

-          perimetrul de restricţie, situat în jurul zonei de regim sever, în care se păstrează o salubritate perfectă şi se interzice utilizarea terenului în scopuri care ar putea reduce debitele (despă-duriri etc.) sau ar altera calitatea apei (depozite de gunoi etc.). Acest perimetru se marchează pe teren prin borne cu inscripţii;

-          perimetrul de observaţie cuprinde zona în care organele sanitare fac observaţii sistematice asupra stării sanitare a oamenilor.

Zonele de protecţie sanitară au rolul de a stabili perimetrele în care se impun condiţii speciale în vederea prevenirii contaminării şi impurificării apei de către diverşi factori cum ar fi: bălţi, depozite de gunoaie, reţele de canalizare, grupuri sanitare (closete) sau orice instalaţii sau depozite insalubre. Pentru apele din cursurile naturale şi izvoare se vor lua măsuri pentru a nu le polua cu ape reziduale industriale şi menajere. Oprirea deversării în bazinele de apă a apelor uzate neepurate, provenite de la întreprinderile de industrie alimentară, este stipulată în normativele legale de funcţionare a acestora, deci este obligatorie.

Pentru protecţia sanitară a apei, personalul care deserveşte instalaţiile de aprovizionare cu apă potabilă trebuie să aibă controlul medical la zi în carnetul de sănătate şi să poarte, în timpul lucrului, echipamentul sanitar de protecţie. Angajaţii depistaţi cu diferite afecţiuni (deci cu

3

Page 4: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

contraindicaţii medicale) la controlul medical periodic obligatoriu vor fi scoşi pentru a preveni contaminarea apei.

Întreprinderile de industrie alimentară care au surse proprii de aprovizionare cu apă (puţuri) sunt obligate să ia măsurile necesare pentru respectarea condiţiilor de protecţie sanitară prevăzute pentru fiecare perimetru al zonei conform normativelor legale în vigoare.Pentru prevenirea contaminării şi impurificării apei potabile, întreaga reţea de distribuţie trebuie să fie menţinută în bune condiţii de funcţionare, evitând pierderile pe reţea, eliminând posibilitatea de im-purificare prin deteriorarea acesteia ca şi contactul cu punctele critice de insalubrizare (haznale, conducte de canalizare, closete, gropi de gunoaie etc.).Fântânile arteziene din curţile întreprinderilor vor fi protejate în timpul iernii contra îngheţului.

I.1.3. Caracteristicile apei naturale

În funcţie de gradul de dispersie, impurităţile întâlnite în apă pot fi împărţite în trei grupe:-          particule grosiere cu dimensiuni mai mari de 100 x 10-9 m;-          particule coloidale cu dimensiuni cuprinse între (1 şi 100) x 10-9 m;-          particule moleculare cu dimensiuni mai mici de 1 x 10-9 m.

Particulele grosiere şi coloidale formează cu apa un sistem eterogen, iar particulele moleculare dispersate în soluţie formează un sistem omogen. Între aceste categorii de particule nu există limite clare.

Nisipul, argila, precum şi alte particule de origine minerală şi/sau de origine anorganică, antrenate din sol în apă în timpul ploilor, topirii zăpezii sau revărsării râurilor reprezintă materiile grosiere dispersate care produc turbiditatea apei. Sedimentarea acestor particule este posibilă dacă densitatea lor este mai mare decât cea a apei.

Particulele coloidale din apă sunt reprezentate de compuşi ai siliciului, aluminiului, fierului şi de substanţe organice rezultate din descompunerea organismelor vegetale şi animale. Aceste particule nu sedimentează.

Soluţiile de săruri, acizi şi baze constituie sistemele dispersate molecular. Ionii cei mai frecvent întâlniţi în apă sunt: Ca2+, Mg2+, Na+, Cl-, SO4

2-, HCO3-, HSiO3-. Alţi ioni se găsesc în apa naturală doar ca urme.

Ionii de calciu sunt cei mai abundenţi în apele slab mineralizate, sursa de bază fiind calcarul.

Ionii de magneziu provin din descompunerea dolomitei în prezenţa dioxidului de carbon.Dintre metalele alcaline, ionii de sodiu se găsesc în cantitate mai mare în apele naturale.

Concentraţia acestora creşte cu creşterea conţinutului mineral al apei. Ionii de clor sunt prezenţi în aproape toate apele naturale. Ionii sulfat sunt foarte răspândiţi, ca şi cei de clor, concentraţia lor fiind mai mare în apele de adâncime comparativ cu cele de suprafaţă. Gipsul reprezintă sursa de bază a acestora. Ionii de hidrogen (H+) şi ionii hidroxil (OH-) din apă, provin din disocierea apei precum şi ca rezultat al disocierii acizilor şi bazelor.Ionii bicarbonat şi/sau carbonat se găsesc suplimentar pe lângă dioxidul de carbon dizolvat şi moleculele nedisociate de acid carbonic.

Compuşii cu azot se găsesc sub formă de ioni de amoniu (NH4+), ioni nitrat şi nitrit, sursele

principale fiind produsele rezultate din procesele de descompunere a materiei organice de natură vegetală şi/sau animală.

Compuşii fierului se găsesc sub formă de ioni bi- şi trivalenţi, sub formă de soluţii reale, formă coloidală sau în suspensie.Compuşii cu siliciu sunt prezenţi în apă sub diferite forme cu grade de dispersie diferite.În apele naturale uneori pot fi întâlniţi cationii aluminiului (Al3+), manganului (Mn2+) şi foarte rar ai potasiului (K+).Cele mai răspândite gaze din apă sunt azotul, oxigenul şi dioxidul de carbon.

I.1.4. Alimentarea cu apă

4

Page 5: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

Sistemul de alimentare cu apă cuprinde instalaţii şi amenajări pentru: captarea apei din sursele naturale, tratarea în vederea corectării caracteristicilor apei, înmagazinarea şi distribuirea apei. Instalaţiile de captare şi staţiile de pompare se amplasează în vecinătatea sursei de apă.

Locul de captare, în cazul apelor de suprafaţă, este un golf sau cel în care cursul este liniştit, dar suficient de adânc pentru ca posibilitatea de sedimentare să fie mică. Transportul apei captate în staţia de pompare se face gravitaţional prin conducte sau canale din beton, de unde este trimisă în staţia de tratare şi apoi în fabrică. De obicei aceste conducte sunt montate şi îngropate în pământ pentru a preveni îngheţarea pe timp de iarnă a apei. Capacitatea de pompare a pompelor, precum şi mărimea instalaţiilor şi amenajărilor depinde de mărimea şi capacitatea de prelucrare a fabricii. Materialele din care sunt confecţionate conductele, armăturile, aparatele de măsură şi control depind de calitatea care trebuie asigurată apei folosite într-un anumit proces tehnologic.

În cazul surselor de apă subterană, studiul hidrogeologic va urmări: debitele minime şi maxime ale sursei; structura geologică a bazinului; analizele fizice, chimice şi biologice ale apei, precum şi pericolul de inundare a zonei de captare.

CAPITOLUL II. CALITATEA APEI

2.1. CONDIŢII DE CALITATE ALE APEI POTABILE

5

Page 6: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

Apa potabilă este apa bună de băut care îndeplineşte anumite condiţii de calitate şi nu afectează starea de sănătate a consumatorilor.

Calităţile pe care trebuie să le îndeplinească apa, pentru a putea fi folosită, depind de destinaţia ei (apă potabilă, apă industrială).

Condiţiile de potabilitate ale apei în ţara noastră sunt stabilite prin STAS -ul 1342/1991. Acestea se referă la caracteristicile organoleptice (senzoriale), fizice, chimice (generali şi toxici), radioactive, bacteriologice şi biologice.

2.1.1. Caracteristicile organolepticeCaracterele organoleptice (senzoriale) au o importanţă deosebită deoarece nerespectarea lor

face apa improprie pentru consum şi determină modificări calitative produselor alimentare în care este utilizată pe parcursul procesării. Indicatorii organoleptici ai apei potabile sunt mirosul şi gustul.

Mirosul apei este determinat de prezenţa unor substanţe poluante în exces cum ar fi: substanţe organice (NH3, H2S), pesticide, detergenţi, diferite vieţuitoare etc. Apa potabilă este inodoră. Standardul admite cel mult miros de gradul 2 care este slab şi sesizat doar de persoane avizate.

Gustul apei este determinat de substanţele minerale şi gazele dizolvate. Absenţa unor concentraţii minime de substanţe minerale şi gaze (O2, CO2) va determina un gust fad, neplăcut apei.

Excesul unor substanţe minerale conduce la modificarea gustului. Astfel, fierul şi cuprul produc gust metalic, astringent; clorurile –sărat; sărurile de calciu - sălciu; sărurile de magneziu – amar.

Excesul de dioxid de carbon produce gust acrişor, iar cel de hidrogen sulfurat, respingător.Mucegaiurile şi purinul produc gust sărat, iar fecalele gust dulceag.Standardul admite o intensitate a gustului care nu trebuie să depăşească gradul 2 pe o scară de

apreciere de la 0 la 5.

2.1.2. Caracteristicile fiziceCaracterele fizice se referă la culoare, turbiditate, temperatură, concentraţia ionilor de

hidrogen (pH) şi conductivitatea electrică.Culoarea apei este dată de substanţele dizolvate în apă, care pot proveni din sol (ex.

substanţele humice) sau sunt urmarea poluării acesteia. Conform standardului apa potabilă nu trebuie să depăşească 15 grade de culoare, cu limita excepţională de 30 de grade pe scara etalon platină - cobalt.

Turbiditatea apei se datorează particulelor de origine organică şi/sau anorganică insolubile, aflate în suspensie. Din punct de vedere igienic, importanţa turbidităţii rezidă din aspectul neplăcut imprimat apei, care creează suspiciunea de impurificare şi de risc pentru consumatori, dar şi din faptul că particulele în suspensie pot fi suport pentru microorganisme. Conform standardului apa trebuie să prezinte o turbiditate de maximum 5 grade, cu limită excepţională de 10 grade pe scara etalon cu dioxid de siliciu.

Temperatura apei influenţează direct consumatorul. Apa prea rece produce tulburări digestive şi favorizează îmbolnăvirea organismului, iar cea prea caldă, datorită conţinutului scăzut de gaze dizolvate, are gust neplăcut, dă senzaţia de vomă şi nu satisface senzaţia de sete. Normativele legale admit o temperatură cuprinsă între 7-15ºC, cu o maximă de cel mult 22ºC şi în mod excepţional, temperatura naturală a apei.

Concentraţia ionilor de hidrogen (pH-ul) reprezintă un indicator global de apreciere a calităţii apei, care, în funcţie de natura poluanţilor, înregistrează valori spre acid sau alcalin, influenţând direct mirosul, gustul şi capacitatea de autoepurare a acesteia. Valorile admise pentru acest indicator sunt cuprinse între 6,5 şi 7,4, iar în mod excepţional de 8,5.

Conductivitatea electrică este direct proporţională cu gradul de mineralizare al apei. O mineralizare prea mare a apei are influenţe negative asupra organelor interne ale consumatorului, în cazul unui consum prelungit. Standardul prevede ca limită admisă excepţional 3000 S/cm (Siemens).

6

Page 7: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

2.1.3. Caracteristicile chimiceCaracterele chimice se referă la prezenţa a numeroase substanţe chimice în apă. Conform

STAS -ului 1342/1991, indicatorii chimici ai apei potabile sunt împărţiţi în chimici generali (tabelul 4) şi chimici toxici (tabelul 6).Indicatorii chimici generali sunt reprezentaţi de un număr de 20 de condiţii (tabelul 4), în care sunt cuprinse substanţe indezirabile (detergenţi, fenoli, hidrogen sulfurat, fosfaţi, cloruri etc.), micropoluanţi chimici organici şi substanţe indicatoare de poluare (substanţe organice, amoniac, nitraţi etc.).

* Valorile sunt valabile numai pentru ape din surse subterane, provenite de la adâncimi mai mari de 60 m, neclorinate, cu condiţia ca apa să fie corespunzătoare din punct de vedere bacteriologic.

** Clorul rezidual liber trebuie să reprezinte minim 80% din clorul rezidual total. *** În cazul când concentraţia sulfaţilor (SO4

2-) depăşeşte 250 mg/dm3, concentraţia maximă admisă pentru magneziu (Mg2+) este de 30 mg/dm3.

Pentru indicatorii chimici generali STAS -ul 1342/1991 prevede concentraţii admise şi concentraţii admise excepţional.

Nivelul concentraţiilor se exprimă în mg/dm3 apă şi înregistrează valori de la zero (amoniac, azotaţi, sulfuri şi hidrogen sulfurat) până la 1200 (reziduu fix).

Duritatea apei este dată de sărurile de calciu şi magneziu aflate în soluţie, care pot fi carbonaţi, cloruri, sulfaţi, nitraţi, fosfaţi sau silicaţi. Aceasta poate fi temporară, determinată de carbonaţi, care dispar prin fierbere, sau permanentă, determinată de celelalte săruri de calciu şi magneziu, care nu dispar prin fierbere. Duritatea apei se măsoară în trei sisteme: german, francez şi englez. Corelaţia dintre cele trei sisteme de măsură a durităţii este redată în tabelul 5.

Reziduul fix la 105ºC reprezintă totalitatea substanţelor (organice şi neorganice) depuse prin încălzirea la această temperatură.

În cazul unei valori mari a reziduului fix (la 105ºC) apa prezintă modificări ale însuşirilor organoleptice şi fizico-chimice. Standardul pentru apa potabilă admite valori de 100-800 mg/dm3, iar ca limită admisă excepţional valori de 30-1200 mg/dm3. Pentru animale, în absenţa altor surse de apă, se pot admite şi apele puternic mineralizate (3500 mg/dm3), cu condiţia ca acestea sa fie acceptate (Decun, 1992).

Clorul rezidual este reprezentat de clorul rămas în exces în apa supusă dezinfecţiei după 30 de minute de contact dintre clor şi apă. Acesta se poate exprima în acid hipocloros sau hipoclorit, care poartă numele de clor liber şi cloramină (mono şi dicloramină), care se numeşte clor legat. Clorul rezidual se exprimă în mg/dm3 apă. Prezenţa clorului în apa supusă dezinfecţiei are o importanţă sanitară deosebită deoarece indică faptul că s-a introdus o cantitate suficientă de clor şi că reţeaua de distribuire este integră.

Conform STAS -ului pentru apa potabilă, clorul rezidual liber, în apa dezinfectată prin clorinare, trebuie să fie în concentraţie de 0,1-0,25 mg/dm3. În situaţii deosebite, când se impune creşterea concentraţiei de clor, se admit concentraţii maxime de până la 0,50 mg/dm3.

Indicatorii chimici toxici sunt reprezentaţi de 15 condiţii (tabelul 6) în care sunt cuprinse aminele aromatice, metalele grele, azotaţii, hidrocarburile policiclice aromatice, cianurile, pesticidele, trihalometani şi uraniu natural.

* Metodele de analiză sunt conform instrucţiunilor Ministerului Sănătăţii.Indicatorii chimici prevăzuţi în tabelele 4 şi 6 nu sunt limitaţi, putând fi completaţi cu orice

indicator chimic existent în apa potabilă, apărută într-un anumit teritoriu şi anumit sistem de purificare şi distribuţie, cu condiţia ca acesta să fie aprobat de către Ministerul Sănătăţii.

Pentru indicatorii chimici toxici sunt prevăzute numai concentraţii admise, exprimate în mg/dm3 apă sau μg/dm3 apă.

2.1.4. Caracteristicile radioactiveIndicatorii radioactivi se referă la activitatea globală alfa şi beta, iar în cazul în care sunt

depăşite concentraţiile admise şi admise excepţional se impune obligatoriu determinarea activităţii fiecărui radionuclid.

7

Page 8: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

Valorile maxime admise pentru indicatorii radioactivi corespund unui aport al apei potabile la doza pentru populaţie de 5 mrem/an şi la un consum zilnic de 2 litri de apă.

b În cazul în care, concentraţiile admise sunt depăşite, este necesară determinarea activităţii specifice a radionuclizilor prevăzuţi în tabelul 7.

c 1Bq = 27 pCl.Indicatorii de radioactivitate specifici ai radionuclizilor din apa potabilă sunt prezentaţi în

tabelul 8.a 1mg potasiu 40 are activitatea de 0,21Bq.b Metodele de analiză sunt conform instrucţiunilor Ministerului Sănătăţii.c1mg uraniu natural (conţine toţi izotopii săi naturali) are activitatea de 25,35Bq.d1 μg toriu natural are activitatea de 0,041 Bq. e Prezenţa radionuclizilor artificiali nu este permisă în sursele subterane de apă potabilă.2.1.5. Caracteristicile bacteriologiceIndicatorii bacteriologici ai apei acceptaţi, pe baza recomandărilor OMS, în majoritatea ţărilor

sunt: germenii mezofili aerobi, bacteriile coliforme, streptococii fecali şi bacteriofagii (tifici vi şi coli).

Germenii mezofili aerobi sunt reprezentaţi de bacteriile care se dezvoltă pe geloză uzuală, la 37ºC în 24-48 de ore. Aceştia au fost aleşi ca indicator de potabilitate deoarece se cunoaşte că între numărul acestora şi probabilitatea prezenţei germenilor patogeni (proveniţi de la om şi animale) este o relaţie pozitivă. Cu cât o apă are un număr total de germeni aerobi mezofili (N.T.G.M.A.) mai mare, cu atât va fi mai mare probabilitatea (şi deci riscul) prezenţei în apă a unor agenţi patogeni (bacterii, virusuri, ciuperci, agenţi parazitari). Valoarea N.T.G.M.A. se exprimă prin numărul de unităţi formatoare de colonii la un centimetru cub de apă (U.F.C./cm3). Valoarea N.T.G.M.A. admisă pentru apa potabilă variază în funcţie de sursă:

-          la apa furnizată de instalaţiile centrale urbane şi rurale cu sisteme de dezinfecţie este sub 20, atât în punctele de intrare în reţeaua de distribuţie, cât şi în punctele din reţeaua de distribuţie;

-          la apa furnizată de instalaţiile centrale urbane şi rurale fără sisteme de dezinfecţie este sub 100, atât la punctele de intrare în reţea, cât şi în punctele din reţeaua de distribuţie;

-          la apa furnizată de sursele locale (fântâni, izvoare) este sub 300.Bacteriile coliforme cuprinde grupul de specii Gram – negative, lactozo-pozitive, intestinale

(Escherichia coli, Citrobacter, Klebsiella, Arizona, Enterobacter), care se află în număr mare în fecale şi au o durată de supravieţuire în apă apropiată de cea a germenilor patogeni nesporulaţi. Deoarece o parte din bacteriile coliforme (E. coli) sunt prezente doar în intestin (fecale) la om şi la animalele homeoterme, iar restul pot fi întâlnite în mediul extern şi fără o contaminare fecală, standardul de potabilitate a apei prevede cerinţe distincte pentru numărul admis de bacili coliformi totali şi numărul de bacili coliformi fecali (E. coli intestinal).

Numărul probabil de bacterii coliforme se raportează la 100 cm3 de apă.Limitele prevăzute de normele de potabilitate sunt:-          zero germeni coliformi totali pentru sistemele de aprovizionare în care apa livrată se

dezinfectează;-          sub 3 pentru instalaţiile centrale urbane şi rurale în care apa nu se dezinfectează;-          sub 10 pentru sursele locale (fântâni, izvoare) de aprovizionare cu apă.Numărul probabil de bacterii coliforme termotolerante (coliformi fecali) la 100 cm3 apă,

maxim admis este zero pentru apa livrată în instalaţii centrale şi de sub 2 pentru sursele locale de aprovizionare cu apă.

Streptococii fecali (enterococii) fiind tipuri specifice pentru om şi animale, cu rezistenţă mai mare în mediul extern comparativ cu bacteriile coliforme şi cu variabilitate scăzută furnizează date asupra sursei de poluare.

Numărul probabil de streptococi fecali/100 cm3 apă maxim admis este de zero pentru apa livrată de instalaţiile centrale şi de sub 2 pentru apa din sursele locale de aprovizionare cu apă.

8

Page 9: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

Bacteriofagii enterici sunt folosiţi numai ca indicatori de poluare, care arată cert originea intestinală şi nu ca indicatori specifici.

Tot ca indicatori de poluare în apele superclorinate, în caz de boli hidrice, pot fi folosiţi germenii sulfitoreducători, care sporulează în condiţii neprielnice de mediu şi care au o viabilitate mare în apă.

Indicatorii bacteriologici ai apei potabile sunt prezentaţi în tabelul 9.a UFC - unităţi formatoare de colonii.b În 95% din probele analizate în cursul anului, în cazul debitelor mari şi a unui număr

suficient de recoltări. Ocazional, fără a depăşi 5% din probele analizate şi niciodată în recoltări consecutive, se admite max. 3/100 cm3.

c În 95% din probele analizate în cursul anului, în cazul debitelor mari şi a unui număr suficient de recoltări. Ocazional, fără a depăşi 5% din probele analizate şi niciodată în recoltări consecutive, se admit sub 10/100 cm3.

2.1.6. Caracteristicile biologiceIndicatorii biologici au o mare stabilitate, indicând calitatea apei, nu numai în momentul

analizei, ci şi pe o perioadă lungă de timp.Pentru a se putea interpreta condiţiile biologice impuse de STAS -ul 1342/1991 se impune

definirea noţiunilor de plancton, tripton şi seston.Planctonul este reprezentat de organismele libere din masa apei.Triptonul este reprezentat de conţinutul abiotic al apei format din detritus organic şi/sau

mineral, resturi vegetale, resturi de insecte şi animale (păr, pene, fir de lână etc.).Sestonul este format din planctonul şi triptonul apei.Conform STAS - ului, condiţiile biologice ale apei se referă la:-          seston, care nu trebuie să depăşească 1 cm3/m3 apă în instalaţiile centrale şi 10 cm3/m3

apă în sursele locale;-          organismele animale, vegetale şi particulele vizibile cu ochiul liber, organismele

indicatoare de poluare şi organismele dăunătoare sănătăţii (ouă de geohelminţi, protozoare intestinale parazite etc.), care trebuie să lipsească;

-          organismele care, prin înmulţire în masa apei, modifică caracterele organoleptice şi/sau fizice ale acesteia, care trebuie să lipsească sau să fie foarte rare;

-          organismele animale microscopice, care nu trebuie să depăşească 20 /dm3 apă;-          triptonul de poluare format din resturile fecaloide sau industriale, care trebuie sa fie

absent.Suplimentar se va avea în vedere:-          raportul dintre fito- şi zooplancton, care pentru apele potabile trebuie să fie mai mare

de 10;-          raportul dintre organismele cu clorofilă şi cele fără clorofilă (calculat după formula:

(B/A+B)X100; în care: A = organismele cu clorofilă, iar B = organismele fără clorofilă) după a cărui valori apa poate fi considerată:

-    curată, dacă valoarea raportului este între 0 şi 8;-    slab poluată, dacă valoarea raportului este între 8 şi 20;-    poluată, dacă valoarea raportului este între 20 şi 60;-    intens poluată, dacă valoarea raportului este între 60 şi 100.

a Organismele care se admit în exemplare izolate se vor stabili de către Ministerul Sănătăţii.

2.2. CONTROLUL CALITĂŢII APEI

Conform prevederilor normelor internaţionale elaborate de OMS, potabilitatea apei depinde de factorii fizici şi chimici, de absenţa substanţelor toxice şi de eliminarea organismelor patogene.

9

Page 10: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

În ţara noastră supravegherea apei potabile se face pe baza a două tipuri de programe, unul continuu şi altul periodic, care se efectuează conform Normelor metodologice pentru supravegherea sanitară a calităţii apei de băut, aprobate prin Ordinul Ministerului Sănătăţii numărul 1193/1996.

Controlul continuu de rutină este efectuat de producătorii de apă, în sistem public sau privat în laboratoarele uzinale ale acestora, obligatoriu autorizate de Inspectoratele de Poliţie Sanitară şi Medicină Preventivă, ca reprezentant local al Autorităţii Naţionale de Sănătate Publică. Acest control se execută la nivelul sursei, a sectoarelor de tratare şi de stocare şi la nivelul sistemelor (instalaţiilor) de aprovizionare cu apă şi are drept scop livrarea de apă potabilă consumatorilor.

Controlul periodic este efectuat, de autoritatea locală de sănătate publică şi constă în inspecţia sanitară şi determinări de laborator pentru întregul sistem de aprovizionare cu apă, (sursa, sectorul, staţia de tratare, de aducţie, de stocare şi de distribuire).

Inspectoratele de Poliţie Sanitară şi Medicină Preventivă judeţene elaborează, pe baza Normelor metodologice, programe de supraveghere periodică a calităţii apei pentru fiecare sistem de aprovizionare cu apă potabilă şi aprobă programele de supraveghere continuă a calităţii apei elaborate de producător.

Supravegherea sanitară a calităţii apei constă în inspecţia sanitară şi controlul de laborator, care se fac pe parcursul sistemelor, inclusiv al apei la consumator.

Inspecţia sanitară este o evaluare la faţa locului, a condiţiilor de protecţie sanitară, a condiţiilor de igienă din staţiile de tratare, rezervoarele de stocare a apei şi reţelele de distribuţie, care se încheie cu un raport privind constatările făcute.

Controlul de laborator se referă la recoltarea, conservarea, identificarea, transportul, păstrarea şi analizarea probelor. Analiza probelor de apă, în funcţie de destinaţie, se poate face în laboratoarele autorizate din reţeaua M.S.; M.A.P.P.M.; M.A.A., după caz.

Recoltarea, conservarea, identificarea, transportul şi păstrarea probelor de apă se fac conform prevederilor STAS -ului 2852/1993.

La stabilirea frecvenţei de recoltare a probelor se va avea în vedere următoarele:-          ponderea probelor necorespunzătoare în ultimele 12 luni;-          calitatea apei brute;-          numărul surselor de apă;-          eficienţa procedeelor de tratare şi capacitatea staţiei de tratare a apei;-          riscurile de contaminare la nivelul sursei şi a reţelei de distribuţie;-          mărimea şi complexitatea reţelei de distribuţie;-          numărul de epidemii hidrice din ultimele 12 luni şi riscurile răspândirii unor epidemii.Investigaţii suplimentare, în afara programului de supraveghere, se fac în cazul constatării

unor deficienţe cu ocazia inspecţiei sanitare, atragerii de noi surse de apă, înregistrării unor defecţiuni întâmplătoare, detectării unor contaminări accidentale şi reclamaţiilor formulate de consumatori.

Recoltarea probelor de apă se face în: recipiente de polietilenă când se urmăreşte dozarea siliciului, sodiului, clorurilor, alcalinităţii totale, conductanţei specifice, pH-lui şi durităţii; recipiente de sticlă în cazul determinării substanţelor fotosensibile, sau în recipienţi din oţel inoxidabil în cazul probelor ce necesită presiuni crescute ,sau în cazul determinării substanţelor organice în stare de urme.

Conservarea probelor de apă se face prin refrigerare, congelare sau adăugare de anumite substanţe conservante (soluţii acide sau bazice, substanţe cu efect acid şi reactivi particulari) conform normativelor legal admise în vigoare.

Identificarea probelor de apă se va face prin marcarea clar, vizibil şi durabil a recipienţilor care conţin probele. Pe adresa de însoţire se va menţiona momentul recoltării, data, ora de recoltare, natura şi cantitatea conservanţilor adăugaţi etc.

Transportul probelor de apă se face în ambalaje care protejează recipienţii, în timp operativ şi după caz în condiţii de refrigerare sau congelare.

Păstrarea probelor de apă în laborator se face în condiţii de refrigerare sau congelare şi ferite de lumină.

10

Page 11: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

Analiza de laborator a apei se face din sursele de aprovizionare şi din reţeaua de distribuţie. Analizele de laborator se execută diferit în funcţie de sursă, mai puţine pentru sursele subterane şi mai multe pentru sursele de suprafaţă.

Pentru sursele de suprafaţă, analiza apei se efectuează prin recoltarea acesteia de 2-4 ori/an, în perioadele cele mai critice ale poluării: la debitele minime de iarnă (temperaturile cele mai scăzute) şi de vară (temperaturile cele mai ridicate) şi la debitele maxime de primăvară şi/sau de toamnă (după ploi sau topirea zăpezii).

Pentru sursele subterane analizele se efectuează prin recoltarea apei de 1-2 ori/an, în perioadele de stabilitate şi/sau după precipitaţii puternice.

Numărul recoltărilor se poate stabili în funcţie de calitatea apei brute şi eficienţa instalaţiilor de tratare.

Laboratoarele uzinale de apă efectuează analize zilnice ale apei brute, la sursă sau chiar de mai multe ori pe zi, în funcţie de variaţiile calităţii apei.

Examenele de laborator vor cuprinde următoarele determinări minime:-          pentru apele de suprafaţă: suspensiile, pH-ul, reacţia titrată (alcalinitatea şi aciditatea),

consumul chimic de oxigen, oxigenul dizolvat şi cerinţa biochimică de oxigen;-          pentru apele subterane: pH-ul, reacţia titrată, reziduul fix, consumul chimic de oxigen.

În funcţie de situaţia locală se pot face şi alte analize cum ar fi: indicatorii de poluare (pesticide, detergenţi, metale neferoase, produse petroliere etc.) şi indicatorii de mineralizare (cloruri, nitraţi, fier, mangan, duritate totală, temperatură, fluor, iod, etc.).Rezultatele obţinute se interpretează în funcţie de standardul 1342/1991 pentru apa potabilă şi standardul 4706/1988 pentru apele de suprafaţă.În cazul apei din fântâni şi izvoare publice sau individuale analizele de laborator se execută pe probe recoltate periodic (trimestrial, semestrial sau anual) în funcţie de calitatea apei şi condiţiile tehnice de exploatare a amenajărilor. În mod obişnuit, acestea se rezumă la consumul chimic de oxigen, amoniac şi nitriţi. În situaţii speciale, se pot efectua şi alte analize pentru determinarea poluanţilor.Analizele se execută obligatoriu, cel puţin o dată pe an pentru amenajările locale publice şi la cerere pentru cele individuale.În cazul reţelei de distribuire a apei, controlul de laborator se face la intrarea în reţea şi în punctele reprezentative.La intrarea în reţeaua de distribuţie, frecvenţa minimă de recoltare este de o probă la 14 zile pentru apa provenită din surse de profunzime şi o probă la 7 zile pentru apa provenită din surse de suprafaţă.

În reţeaua de distribuţie, punctele de recoltare se stabilesc aleatoriu în fiecare lună şi se constituie din puncte fixe şi alternative.Frecvenţa minimă de recoltări conform Ordinului Ministerului Sănătăţii nr.1193/1996 pentru apa potabilă în punctele reprezentative din reţeaua de distribuţie este prezentată în tabelul 11.

Parametrii de calitate fizico-chimici obligatoriu a fi investigaţi în apa din reţeaua de distribuţie, sunt diferiţi, în funcţie de situaţia concretă locală şi se stabilesc pe baza unei scheme. În schemă se prevăd indicatori pentru sisteme cu o singură sursă de aprovizionare sau cu mai multe surse de aprovizionare, la intrarea în reţeaua de distribuţie şi de-a lungul acesteia. Printre parametrii de calitate fizico-chimici şi microbiologici se menţionează: clorul rezidual liber şi legat, turbiditatea, clorurile, arsenul, fluorurile, duritatea, pesticidele, sodiul, reziduul fix, aluminiul, fierul, manganul, fenolii, pH-ul, cadmiul, cuprul, plumbul, zincul, trihalometanii, conductivitatea, etc.; coliformii totali, coliformii fecali şi streptococii fecali.

Programul de control al calităţii apei din reţeaua de distribuţie se stabileşte iniţial în funcţie de datele obţinute la expertiza sanitară a sistemului de aprovizionare cu apă, iar apoi şi de datele obţinute pe parcurs (Teuşdea, 1996).

Expertiza sanitară cuprinde activitatea de inspecţie sanitară şi control de laborator al întregului sistem de aprovizionare cu apă şi se face cel puţin două zile consecutiv.

Frecvenţa minimă a expertizei sanitare este în raport de tipul de sursă (de adâncime sau de suprafaţă) şi de tipul de sistem de aprovizionare (rural, pentru oraşe cu 10-50 mii locuitori, pentru oraşe cu 50-500 mii locuitori şi pentru oraşe cu peste 500 mii locuitori).

11

Page 12: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

Cu cât sistemul de aprovizionare este mai mare, cu atât intervalul dintre expertizele sanitare va fi mai mic (6-12 luni). În cazul sistemelor mai mici de aprovizionare cu apă intervalul între expertizele sanitare este mai mare (1-2 ani).

În urma expertizei sanitare care a evaluat sursa de apă sub raport cantitativ şi a procedeelor de tratare a apei, a reţelei de distribuţie, a măsurilor de protecţie sanitară, a regulamentului de funcţionare şi întreţinere şi a planului de urgenţă (în caz de accidente, calamităţi şi catastrofe), Inspectoratele de Poliţie Sanitară şi Medicină Preventivă eliberează autorizaţia de funcţionare.

CAPITOLUL III. ÎMBUNĂTĂŢIREA CARACTERISTICILOR DE CALITATE ALE APELOR NATURALE

12

Page 13: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

Pentru a putea fi utilizate în procesele tehnologice din industria alimentară, apele naturale trebuie să fie supuse unor procedee de tratare care au ca scop îmbunătăţirea proprietăţilor fizice, chimice şi microbiologice.

Alegerea metodelor de tratare se face în funcţie de natura, starea fizico-chimică, cantitatea substanţelor conţinute în apa brută şi de limitele admise pentru aceste substanţe în apa tratată de către normele de calitate legal admise.În general, succesiunea etapelor (procedeelor) de tratare este următoarea: clarificare (deznisipare), adaos de agenţi de coagulare, decantare prin sedimentare, filtrare, dezinfecţie (clorinare), după care pot urma diferite procedee de tratare specială.

3.1. CLARIFICAREA (DEZNISIPAREA) APEIDeznisiparea se aplică numai apelor de suprafaţă şi constă în depunerea particulelor de nisip

aflate în suspensie în apă. Se realizează în deznisipatoare care, după direcţia curentului, se împart în orizontale şi verticale. Cel mai frecvent sunt folosite deznisipatoarele orizontale (Fig.3) care sunt mai uşor de executat. Acestea au o cameră de acces, una de liniştire a curentului de apă, o cameră de sedimentare şi una de colectare a apei deznisipate. În unele cazuri, primele două camere sunt comune. Curăţirea nisipului depus poate fi executată prin sisteme manuale, mecanice sau hidraulice. Deznisipatoarele verticale (Fig.4) sunt utilizate mai ales în cazul în care spaţiul de amplasare este redus. În acestea, trecerea curentului de apă prin bazinul de sedimentare se face de jos în sus, apa deznisipată evacuându-se printr-o rigolă periferică.

3.2. DECANTAREA APEIDecantarea este operaţia prin care substanţele aflate în suspensie în apă se reduc prin

sedimentare. Sedimentarea se produce datorită forţei gravitaţionale. Adăugarea de coagulant măreşte viteza de sedimentare. Pentru a se realiza sedimentarea, viteza de circulaţie a apei trebuie să fie de (1 - 20) x 10-3 m/s. Decantarea asigură o reducere de circa 80-95% a substanţelor aflate în suspensie în apă.

Decantoarele orizontale sunt bazine prin care apa circulă orizontal, prin camere paralele, cu o viteză aproximativ constantă, care permite sedimentarea particulelor. Un decantor cuprinde o cameră de distribuţie, o cameră decantoare, o cameră colectoare a apei curate şi galerii pentru evacuarea nămolului depus. decantor orizont

Decantoarele verticale sunt bazine de formă cilindrică, rar paralelipipedică, cu sau fără acoperiş. Apa intră printr-un tub central, prin care circulă de sus în jos, ajunge apoi în bazinul de decantare în care apa circulă cu o viteză mai mică decât viteza de sedimentare a particulelor în suspensie.

Decantoarele radiale se folosesc în special la instalaţiile mari; curentul de apă este radial, de la centru spre periferie, apa fiind colectată într-un jgheab dispus la marginea decantorului. Colectarea depunerilor se face continuu la centrul decantorului, cu ajutorul unui raclor cu dimensiunea egală cu diametrul aparatului. Schema unui decantor radial este prezentată în Anexa............

Tipul de coagulant folosit şi doza acestuia se aleg în funcţie de apa care trebuie tratată. Pentru tratarea apelor de râu, cel mai folosit coagulant este sulfatul de aluminiu în doză de 25 până la 80 mg/l. Realizarea coagulării în condiţii bune presupune un anumit pH. Corectarea pH-lui se face prin adăugarea unor doze mici de var sau sodă. Instalaţiile de coagulare a suspensiilor din apă cuprind instalaţia de preparare şi dozare a coagulantului, camerele de amestecare, camerele de reacţie şi aparatura de reglare şi control. De obicei, instalaţia de preparare este similară camerelor de amestecare, iar camerele de reacţie se cuplează cu decantoarele sau fac parte integrantă din acestea ( Anexa )

3.3. FILTRAREA APEI

13

Page 14: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

După decantare, în apă se mai găsesc cca 8-15 mg/l materii în suspensie. Îndepărtarea acestora se realizează prin filtrare, operaţie care constă în trecerea apei printr-un strat filtrant, care reţine suspensiile prin fenomenul de sită şi adsorbţie. Cel mai utilizat material filtrant este nisipul de cuarţ extras din râuri, spălat şi sortat.

Un filtru este construit dintr-un rezervor cilindric vertical cu straturi de material filtrant, un sistem de drenaj şi un sistem de colectare a apei filtrate. Alimentarea cu apă decantată se face prin partea superioară a filtrului unde este dispersată pe toată suprafaţa stratului filtrant pe care îl străbate de sus în jos, ajunge în sistemul de drenaj şi apoi în rezervorul de apă filtrată.

Filtrele pot fi clasificate astfel:-          după viteza de filtrare: filtre lente cu viteza de filtrare de 0,1-0,3 m/h şi filtre rapide cu

viteza de filtrare de 5-8 m/h;-          după presiunea de filtrare a apei: filtre hidrostatice sau sub presiune;-          după numărul straturilor filtrante: filtre cu unul sau cu două straturi de nisip cuarţos.

Schema unui filtru cu un singur strat filtrant este prezentată în Anexa...

3.4. DEZINFECŢIA APEIProcesul de filtrare reduce numărul de bacterii conţinute în apă, dar nu la limitele de

potabilitate din punct de vedere bacteriologic. Pentru a aduce apa la gradul de puritate cerut de normele igienico-sanitare (STAS 1342/1991) se efectuează dezinfecţia acesteia.Se cunosc mai multe metode de dezinfecţie: fizice (căldura, electricitatea, razele ultraviolete); chimice (clorinarea, ozonizarea, tratarea cu permanganat de potasiu); biologice (membrana filtrelor lente) şi oligodinamice (ionii metalelor grele, argint, cupru).

Cea mai utilizată metodă este clorinarea, care prezintă siguranţă mare, se poate realiza relativ uşor şi are un preţ de cost scăzut. Se pot folosi clorul gazos, dioxidul de clor, clorura de var, hipocloriţii etc. Acţiunea bactericidă a clorului constă în oxidarea substanţelor organice cu ajutorul clorului în formare:Cl2 + H2O = HOCl + HCl2HOCl = 2HCl + O2

deoarece acidul hipocloros este instabil şi se descompune în acid clorhidric şi oxigen.Ozonarea apei constă în introducerea în apă a aerului ozonizat în concentraţie de 2-3 g/m3.

Ozonul se obţine în instalaţii speciale pentru producerea de descărcări electrice de înaltă tensiune, cu un consum specific de energie mare, de 25-30 W/g ozon.

Pentru dezinfecţia unui m3 de apă sunt necesare 0,5-2 g ozon.

3.5. TRATAMENTE SPECIALE PENTRU CORECTAREA PROPRIETĂŢILOR APEI

Tratamentele speciale aplicate apelor subterane sau apelor de suprafaţă poluate (pentru a le face potabile) se referă la: eliminarea gustului, mirosului şi culorii apei, răcirea apei, deferizarea, demanganizarea, corectarea durităţii apei, eliminarea gazelor dizolvate (CO2, H2S), desalinizarea apei (eliminarea clorurilor şi sulfaţilor), eliminarea siliciului, fluorizarea apei, reducerea elementelor radioactive, eliminarea uleiurilor şi fenolilor, îndepărtarea materiilor organice sau a algelor etc.

În industrie, cele mai frecvente tratamente urmăresc reducerea durităţii, eliminarea uleiurilor şi fenolilor din apele recirculate, reducerea temperaturii apelor din circuitele de răcire etc.

3.5.1. Eliminarea gustului, mirosului şi culorii apeiCel mai frecvent, gustul şi mirosul neplăcut, se datorează unor substanţe produse de algele ce

se dezvoltă în apă sau descompunerii unor substanţe organice. Modificări ale gustului dau şi compuşii de zinc, cupru, fier sau mangan dizolvaţi în apă. Uneori gustul şi mirosul apei sunt eliminate o dată cu tratarea pentru eliminarea fierului, manganului, hidrogenului sulfurat etc.

Metodele speciale utilizate pentru eliminarea gustului şi mirosului sunt aerarea, clorinarea în exces, urmată de declorinare, filtrare cu cărbune activ etc. Duritatea redusă a apei (0-4ºgermane) poate da uneori gust fad apei. Creşterea durităţii prin adaos de 31 mg/l CaSO4 şi 19 mg/l Na2CO3 pentru

14

Page 15: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

fiecare grad de duritate, remediază gustul. Mirosurile şi gusturile provocate de elementele biologice se combat prin înlăturarea cauzelor.

Tratarea apei cu sulfat de cupru, sulfat de cupru şi var sau cu permanganat de potasiu şi sulfat de fier, duce la îndepărtarea culorilor nedorite, deci la decolorarea apei.

3.5.2. Răcirea apeiRăcirea apei utilizate în procesele tehnologice din industria alimentară se bazează pe cedarea

de căldură în atmosferă. Aceasta se realizează în iazuri sau lacuri de răcire, bazine cu stropire sau turnuri de răcire. Răcirea apei este necesară în cazul unor procese tehnologice care folosesc apa cu o anumită temperatură, în cazul neutralizării sau pentru a preveni poluarea termică în cazul deversării apei folosite.

3.5.3. Deferizarea şi demanganizarea apeiÎntrucât compuşii fierului şi manganului se găsesc frecvent împreună în apă, procesele de

eliminare a acestora sunt similare. Ca metode de deferizare şi demanganizare se folosesc aerarea şi limpezirea, filtrarea dublă, oxidarea chimică, schimbul cationic şi reţinerea biologică.

Aerarea apelor feruginoase se realizează prin pulverizarea apei sau prin amestecarea aerului comprimat cu aceasta. Prin aerare se produce oxidarea şi descompunerea bicarbonaţilor sau sulfaţilor de fier, solubili în apă, în compuşi insolubili care apoi se reţin prin decantare şi filtrare.

Oxidarea chimică urmăreşte precipitarea compuşilor fierului utilizând var în doze de 1g CaO la 1g fier, sau clor în doze de 1,6g Cl2 la 1g fier sau flocularea compuşilor manganului în mediu alcalin, folosind permanganat de potasiu şi neutralizarea apelor acide (Maria Turtoi, 1998).

Utilizarea unor filtre cu cationiţi, la deferizarea şi demanganizarea apelor, duce la ridicarea eficienţei acestor procese.Metoda biologică se bazează pe reţinerea fierului şi manganului de bacteriile feruginoase şi manganoase.

3.5.4. Dedurizarea apeiEste un proces specific de tratare a apei folosite în industrie pentru evitarea formării de

depuneri (piatră) pe pereţii recipientelor, conductelor sau deprecierii unor produse. În cazul apei potabile se aplică foarte rar.

Pentru dedurizarea apei se pot utiliza următoarele metode:-          metoda termică – constă în încălzirea apei peste 100ºC, când bicarbonaţii de calciu şi

magneziu se descompun în carbonaţi insolubili care se depun. Este scumpă şi se aplică doar la instalaţiile mici şi mijlocii;

-          metoda chimică cu reactivi – se utilizează când se cere o reducere a durităţii apelor de suprafaţă până la 4-5 grade. Ca reactivi sunt utilizaţi varul, soda, soda caustică, varul şi soda în combinaţie, care reacţionează cu compuşii solubili ai calciului şi magneziului din apă, cu formare de precipitaţi insolubili;

-          metoda cu mase cationice – constă în trecerea apei printr-un filtru rapid sub presiune prevăzut cu o masă granulară schimbătoare de ioni ca material filtrant, care schimbă cationiţii Na+ sau H+ cu Ca+ sau Mg+ din compuşii care dau duritatea apei.

3.5.5. Eliminarea gazelor din apăSe realizează prin dezacidifiere (eliminarea CO2), desulfurizare (eliminarea hidrogenului

sulfurat) şi dezoxigenare (eliminarea oxigenului). Acest tratament se aplică pentru corectarea mirosului şi gustului neplăcut al unor ape.

3.5.6. Desalinizarea apeiSe impune atunci când conţinutul de cloruri sau sulfaţi depăşeşte limita excepţională de 400 mg/l prevăzută în STAS 1342/91 sau pentru anumite necesităţi tehnologice. Acest tratament este costisitor,

15

Page 16: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

dar este indispensabil atunci când nu se poate obţine apă corespunzătoare în alt mod sau dintr-o altă sursă.

Desalinizarea apei se realizează prin filtrarea apei prin mase schimbătoare de ioni succesive: apa trece iniţial peste o masă cationică ce fixează sodiul din clorura de sodiu, apoi peste o masă anionică formată din răşini aminice, care descompun acizii clorhidric sau sulfuric formaţi în apă după prima filtrare. Regenerarea cationitului se face cu soluţie diluată de acid sulfuric, iar regenerarea anionitului se face cu soluţie de sodă, concentraţie 2-3%.

Desalinizarea se mai poate realiza şi prin electroliză. În cazul unor cantităţi mici de apă, aceasta este distilată, apoi amestecată în raportul dorit cu apa brută.

3.5.7. Fluorizarea apeiFluorul este indispensabil în profilaxia cariei dentare. Conţinutul optim de fluor în apă este de cca 1 mg/l, concentraţii mai mari de 1,5 mg/l sunt dăunătoare organismului deoarece provoacă intoxicări.

Fluorizarea apei se aplică apelor sărace în fluor. Se realizează prin adaos de fluorsilicat de sodiu, acid fluorhidric sau fluorsilicic sau fluorură de calciu solubilizată cu soluţie de aluminiu. O atenţie deosebită se va acorda dozajului, care trebuie riguros controlat.

Eliminarea excesului de fluor din apă se realizează prin filtrarea apei pe cărbune activ în mediu acid (pH< 3), tratarea cu sulfat de aluminiu (pH< 7,5) în doze de 150-300 mg/l, sau prin tratarea cu var în prezenţa unui conţinut suficient de magneziu în apă (hidratul de magneziu absoarbe fluorul).

3.5.8. Dezactivarea apeiPrezenţa elementelor radioactive în unele ape de adâncime, ape minerale sau ape de suprafaţă impurificate prin deversarea unor ape industriale, impune necesitatea dezactivării. Pentru unii izotopi radioactivi, dezactivarea se poate realiza pe cale naturală, prin staţionarea apei în bazine, când radioactivitatea scade datorită timpului de înjumătăţire. Pentru alte elemente sunt necesare tratamente de dezactivare prin coagulare şi filtrare sau prin tratare a apei cu fosfaţi, pulberi de metal, argilă, var şi sodă.

CAPITOLUL IV. CONTROLUL ANALITIC AL CALITĂŢII APEI

16

Page 17: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

În naturã nu existã apã purã; date fiind interacţiunile cu mediul ea conţine gaze, substanţe minerale şi organice dizolvate în suspensie.

Chiar apa de ploaie, care ar trebui sã fie cea mai curatã apã naturalã (devenitã astfel printr-o distilare naturalã) poate prezenta dizolvate anumite impuritãţi de tipul: CO2, NH3 sau chiar H2S, SO2- ca urmare a contactului prelungit cu aerul.

Apele mãrilor şi oceanelor sunt puternic mineralizate. Mãrile interioare au concentraţii în sãruri, fie mai mari (Marea Mediteranã), fie mai mici (Marea Neagrã- în special NaCl) comparativ cu apele oceanelor. În cazul Mãrii Moarte, concentraţia de sãruri este atât de mare încât viaţa nu poate exista. ãrurile apei de mare conţin 89% cloruri, 10% sulfaţi, 0,2% carbonaţi.

4.1. METODE DE DETERMINARE A CALITATII APEI

Masurarea nivelului apei de poluare se poate face prin diverse metode, dintre care putem identifica metodele calitative de analiza in teren, care se deosebesc net de metodele cantitative efectuate cu aparatura performanta in conditii de laborator, dar care ne pot da o evaluare grosiera, o imagine orientativa a calitatii apei marine, in momentul efectuarii analizei.

Autopoluarea este definita ca un fenomen natural si consta, cel mai frecvent, in distrugerea masiva a florei si faunei, mai ales dupa perioadele de inmultire intensiva, cunoscute sub denumirea de inflorire a apei.

Acest fenomen are loc anual, in apele Marii Negre si consta in cresterea continutului de substante organice in descompunere (mai ales primavara, odata cu cresterea temperaturii apei si a inceperii infloririlor algale amplificate de continutul crescut de nutrienti prezent in apa deversata de apele Dunarii in Marea Neagra si de apa provenita din diverse surse de poluare de pe uscat), care consuma o mare cantitate de oxigen necesar mentinerii echilibrului ecologic in mediul marin.

Factorii care duc la poluarea apei sunt variati si numerosi, totusi ei pot fi grupati in: factori demografici, reprezentati de numarul populatiei dintr-o anumita zona direct

proportional cu poluarea; factori urbanistici, corespunzatoridezvoltarii asezarilor umane, care utilizeaza cantitati

mari de apa, ce se transforma in ape uzate meajere (vezi statiile de epurare de pe malul Marii Negre identificate ca surse de poluare

factori industriali, reprezentati de nivelul de dezvoltare economica si cu precadere industriala al unei regiuni in sensul cresterii poluarii paralel cu cresterea industriei.

Poluarea desi considerata ca fenomen general, poate fi diferentiata in mai multe tipuri grupate astfel:

poluarea biologica – bacterilogica, virusologica si parazitologica – legata in mod direct de prezenta omului. Este cel mai vechi tip de poluare cunoscut si apare caracteristic zonelor subdezvoltate sau in curs de dezvoltare;

poluarea fizica - cu precadere cu substante radioactive, dar si termica sau determinata de elemente insolubile plutitoare sau sedimentabile. Este cel mai recent de poluare, in general caracteristic zonelor avansate sau intens dezvoltate;

poluarea chimica, asupra careia ne vom opri in cea mai mare masura, este reprezentata de patrunderea in apa a unor substante chimice diverse, de la cele organice usor degradabile, pana la cele toxice cu persistenta indelungata, si cu remanenta. Acest tip de poluare este specific ambelor tipuri de zone, avand evantaiul cel mai mare de cuprindere cel mai mare, atat ca elemnete poluante, cat ca si consecinte.

Un prim efect al poluarii chimice este reprezentat de potentialul toxic al acestor substante, ceea ce a determinat o patologie caracteristica denumita patologie chimica de natura hidrica, care poate influenta echilibrul mediului atat ca intoxixcatie acuta a acestuia cat si ca manifestare a efectelor potentiale date de acumularile zilnice, dupa o perioada mai lunga de timp.

17

Page 18: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

Efectul cel mai intalnit produs de poluarea chimica a apei consta in influenta diverselor substante poluante asupra proceselor biologice, care guverneaza ciclul vietii in mediul marin. El este cunoscut sub denumirea generala de efect ecologic.

Poluarea apei poate suferi o reducere substantialafata de valoarea sa initiala, datorita capacitatii sale de autopurificare, fapt constatat cu apele Marii Negre dupa inceputul anilor ’90, cand datorita scaderii gradate a poluarii industriale, datorita prabusirii sistemului economic socialist in tarile riverane Marii Negre. Oamenii de stiinta au demonstrat ca, daca ritmul de descarcare al poluantilor industriali s-ar fi pastrat constant si dupa anii ‘90, mediul marin ar fi intrat in colaps, iar Marea Neagra ar fi devenit o mare moarta (adica cu biodiversitate aproape de 0).

Aceste fenomene care se petrec mult mai intens in apele de suprafata decat in cele subterane, incep, in ultimul timp, sa-si piarda din importanta, ca urmare a cresterii frecventei poluarii si reducerii timpului necesarde aducere a apei la caracteristicile sale initiale. Apare astfel o intricare a poluarilor consecutive ceea ce duce implicit la cumularea acestora si cresterea nivelului de poluare. Daca la aceasta adaugam si posibilitatile reduse de degradare ale unor poluanti chimici sau chair imposibilitatea degradarii lor, ne putem da seama de adevararta valoare a poluarii apei marine, ca fenomen de reducere a rezervelor potentiale naturale, da care beneficiaza in prezent regiunea noastra.

4.2.PRINCIPALELE CARACTERISTICI ALE COMPOZITIEI FIZICO - CHIMICE ALE APEI

Un loc aparte il ocupa apa marilor si oceanelor, care, desi este o apa de suprafata, are caracteristici hidrologice si de compozitie deosebite.

In conditii naturale, apa nu se gaseste niciodata in stare pura. In apa, si mai ales in cea marina, se gasesc intotdeauna diferite cantitati de substante chimice dizolvate sau in suspensie. Apa marina se caracterizeaza printr-un continut marit de saruri dizolvate in apa, desi apa Marii Negre nu este o apa excesiv de sarata, ba chiar una salmastra, deoarece este o mare inchisa care beneficiaza de un puternic aport de ape dulci provenit din fluviile Dunarea, Don si Volga. De aceea, diversitatea si multitudinea subtantelor care intra in compozitia naturala a apei a necesitat clasificarea acestor substante in mai multe grupe:

Gaze dizolvate, din care cele mai frecvente sunt: oxigenul, bioxidul de carbon si hidrogenul sulfurat.

Oxigenul dizolvat este necesar respiratiei organismelor acvatice prin intermediul carora se petrec neincetat o serie de procese chimice aerobe. Bilantul sau este dat de procese care imbogatesc cantitatea de oxigen in apa, si de cele care reduc cantitatea de oxigen. Din primul grup fac parte: dizolvarea oxigenului atmosferic, oxigenul produs din fenomenele de fotosinteza de catre vegetatia subacvatica de mica adancime. Din cel de-al doilea grup de procese fac parte: transformarea si degradarea biochimica a substantelor organice (CBO5) si uneori de oxidare a unor elemente minerale (fier, mangan, etc) (CCOCr).

Bioxidul de carbon CO2 - reprezinta un alt gaz dizolvat in apa. Sursele de CO2 sunt reprezentate respiratia organismelor acvatice, de procesele biochimice de degradare organica si de unele procese geochimice, rezultate din contactul apei cu solul. Reducerea cantitatii de CO 2 este data de trecerea sa in atmosfera si de fenomenele de fotosinteza ale vegetatiei subacvatice. El se poate gasi in apa sub forma legata ca si carbonat acid HCO-3 sau ca CO-2 combinat sau liber, care echilibreaza forma bicarbonatata si impiedica precipitarea lui.

Hidrogenul sulfurat (H2S) poate proveni din surse biogene, ca rezultat al vietii anaerobe sau din surse telurice (des intalnita in Marea Neagra) – ca izvoare sulfuroase. Este un indicator de poluare.

Ionii de hidrogen (H+) apar in urma procesului de disociere partiala a apei si dau alcalinitatea sau aciditatea apei. Desi apa are o constanta de disociere foarte redusa, concentratia ionilor de hidrogen determina pH-ul apei, in functie de care se petrec o serie de procese chimice de la dizolvarea unor substante chimice, obisnuit mai mare cu cat apa este mai acida, si pana la desfasurarea diferitelor combinatii chimice, biochimice si fiziologice. In mod obisnuit ph-ul apei Marii Negre este cuprins intre 6,5 – 8,5 cu tendinta puternica catre alcalinitate.

18

Page 19: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

Substantele minerale din apa sunt elemente deosebit de importante in caracterizarea unei ape. Elementele minerale cxele mai frecvente sunt reprezentate de calciu, sodiu, potasiu, magneziu, la care se pot adauga in concentratii mai mici si variatii mai mari: manganul, cadmiul, nichelul, cobaltul, litiul, bariul si altele. In functie de combinatiile acestora in apa identificam si anionii prezenti cum ar fi: Cl-, SO4

–2, NO2-, NO3

-, HCO3-, CO3

–2, I-, F- si altii. Astfel, apele se pot grupa in ape clorurate, sulfurate, bicarbonatate (calcice, magneziene, sodice), fosfatate, azotate, etc. Cantitatea totala de saruri minerale prezente in apa determina gradul de mineralizare a acesteia (in cazul nostru – salinitatea). Prezenta masiva a acestor saruri in apa amplifica fenomenul de eutrofizare, de aceea este important sa masuram salinitatea apei, continutul de fosfati, azotiti,si azotati, care constituie nutrientii de baza in eutrofizarea apei.

Cativa dinte parametrii fizico chimici, pentru a putea crea o imagine calitativa comprehensiva a calitatii apei marinsi a stadiului sau de poluare la un moment dat, sunt:

pH-ul; continutul de fosfati; continutul de azotiti si azotati; salinitatea; temperatura.

Determinarea pH-ului

Se masoara cu hartie indicatoare de tip Merck, care se introduce direct in apa marina. Aceasta se coloreaza intr-o anumita culoare functie de pH, culoare care se compara cu paleta de culori de pe cutia cu hartie indicatoare, identificandu-se astfel pH-ul exact.

Continutul de azotiti si azotati

Continutul de azotiti se identifica tot cu ajutorul unei metode de comparare colorimetrica, cu un kit de tip Merck. Metoda este identica doar ca se foloseste un reactiv specific identificarii azotitilor si azotatilor Dupa reactie si compararea culorilor se citeste valoarea inscrisa in dreptul culorii respective si astfel se identifica concentratia azotitilor si azotatilor in mg/l.

Salinitatea

Se poate determina deocamdata in conditii de laboratorprin titrimetrie, neidentificandu-se un kit special de teren pentru acest indicator.

Metode de combatere, si prevenire a poluarii apei

1.Aplicate în zonele învecinate lacului 1.1 reducerea descărcărilor de ape uzate industriale şi menajere 1.2 limitarea folosirii fertilizanţilor naturali şi artificiali în agricultură (utilizarea cantităţilor

optime la timpul potrivit)1.3 reducerea eroziunii solului ( reducerea trăierilor pădurilor şi împăduriri în zonele

despădurite, practicarea unei agriculturi corecte care să asigure protecţia solului)1.4 îmbunătăţirea proceselor de producţie a detergenţilor şi îngrăşămintelor minerale prin

reducerea cantităţii de fosfaţi ca materie primă. 1.5 utilizarea unor tehnologii performante de tratare a apelor care să determine reducerea

conţinutului de fosfaţi.1.6 realizarea unor zone tampon pentru colectarea aluviunilor transportate de torente şi pâraie.2.Aplicate la nivelul lacului-2.1. Mecanice: -recoltare biomasă primară

19

Page 20: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

-crearea de curenţi artificiali de apă care să asigure amestecarea diferitelor categorii de ape utilizând pompe

-creşterea volumului de apă care tranzitează lacul -înlocuirea apei bogate în nutrienţi cu ape sărace în nutrienţe fie din pânza freatică fie din

râuri nepoluate,-excavarea sedimentelor pentru lacurile nu prea adânci-2.2. Metode chimice (utilizarea unor compuşi organici sau anorganici ca să împiedice

creşterea şi dezvoltarea vegetaţiei acvatice) (Hidrotehnica, 1998)-Sulfat de cupru, săruri ferice -Injecţia de O2 în hipolimnion şi amestecarea straturilor de apă în anumite perioade

Ca proces, purificarea contine dilutia poluantilor in masa apei si scaderea concentratiei lor, in depunerea elementelor insolubile si scoaterea lor propriu-zis din apa si in degradarea substantelor organice si transformarea lor intre produsi minerali cu ajutorul microorganismelor din apa. La acestea se adauga diversele reactii fizico chimice care au loc intre diferitele substante poluante sau intre acestea si cele care fac parte din compozitia naturala a apei, cum ar fi: oxidari, reduceri, conjugari, precipitari, adsorbtii, absorbtii, etc., care duc in final la scaderea concentratieie poluantilor.

CAPITOLUL V. PROPRIETĂŢILE CHIMICE

Utilizarea apei pe scară industrială şi consum casnic este în funcţie de proprietăţile sale chimice.

20

Page 21: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

a) Reziduu fixReprezintă totalitatea substanţelor solide, minerale şi organice, existente în apă. Acesta se obţine prin

încălzirea apei la temperatura de 104,5°C în momentul când se realizează evaporarea completă (se exprimă în mg/l).

b) Duritatea apeiReprezintă conţinutul de săruri de magneziu şi calciu existent în soluţie. Aceste săruri pot fi

carbonaţi, sulfaţi, cloruri. Se exprimă în grade de duritate germane, franceze, engleze.Duritatea apei variază în timp şi spaţiu în funcţie de acţiunea de dizolvare a rocilor de către ape.Un grad de duritate reprezintă 10 mg CaO sau 1,42 mg MgO la 1 1 de apă, adică 1 grad german.1 grad german = 17,9 grade franceze = 1,25 grade engleze.Caracterizarea apelor după gradul de duritate:- foarte moi 0° - 4°;-moi 4° - 8°;- -semidure 8°- 12°;- -destul de dure 12°- 18°;- -dure 18°-30°;- foarte dure >30°.Apa potabilă nu trebuie să depăşească 12°. În acelaşi timp duritatea apei poate fi:- totală (suma sărurilor conţinute în soluţie);-permanentă (conţinutul de săruri solubile de calciu şi magneziu - sulfaţi, cloruri etc. -

care nu dispar prin fierbere);- temporară (reprezintă diferenţa dintre duritatea totală şi cea permanentă care este

determinată de conţinutul de carbonaţi, care prin fierbere pierd dioxidul de carbon şiprecipită sub formă de carbonaţi insolubili, făcând să dispară această duritate).

c) AciditateaReprezintă capacitatea unor substanţe aflate în compoziţia apei, de a lega o cantitate echivalentă de

bază tare. Ea este condiţionată de prezenţa în apă a anionilor care sunt echilibraţi cu ioni de hidrogen, cu cationii bazelor slabe, îndeosebi ai metalelor grele.

Aciditatea se exprimă prin expresia pH, care reprezintă inversul concentraţiei ionilor de hidrogen.Aciditatea sau alcalinitatea apei, considerată în funcţie de valoarea pH-ului, se prezintă astfel:-pH<7 apă acidă;-pH=7 apă neutră;-pH>7 apă alcalină.Valoarea pH-ului se determină cu ajutorul unor substanţe cunoscute sub denumirea de indicatori de

pH a căror culoare se schimbă în funcţie de concentraţia ionilor de hidrogen.AgresivitateaReprezintă proprietatea unor ape de a ataca chimic şi în mod permanent materialele prin care circulă

sau cu care vin în contact.Puterea agresivităţii depinde de conţinutul de săruri dizolvate, de conţinutul de acizi, temperatură,

viteză de circulaţie etc.Agresivitatea apei potabile este condiţionată numai de prezenţa gazelor dizolvate (O2 şiCO2).

21

Page 22: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

CONCLUZII

BIBLIOGRAFIE

22

Page 23: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

1. www.Aquafil ter.ro/cali tatea_apei

2. www.wellness.ro/articole/apa

3. www.wilotrans.ro/alimentare-cu-apa

4. www.discovery.ro/fenomene_extreme_pe_glob/apa

ANEXE

ANEXA 1Indicatori chimici generali ai apei

Indicatori Valori admiseValori admise excepţional

Metoda de analiză

1 2 3 4

Aluminiu (Al3+), mg/dm3, max.

0,05 0,2 STAS 6326-90

Amoniac (NH4+),

mg/dm3, max.0 0,5* STAS 6328-85

Azotiţi (NO2-), 0 0,3* STAS 3048/2-90

23

Page 24: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

mg/dm3, max.Calciu (Ca2+),

mg/dm3, max.100 180 STAS 3662-62

Clor rezidual în apa dezinfectată prin clorinare (Cl2), mg/ dm3 **- la consumator

-clor rezidual liber 0,10-0,25 - STAS 6364-74

-clor rezidual total 0,10-0,28 - STAS 6364-74

- la intrarea în reţea

-clor rezidual liber max. 0,50 - STAS 6364-78

-clor rezidual total max. 0,55 - STAS 6364-78

Cloruri (Cl), mg/dm3, max.

250 400 STAS 3049-88

Compuşi fenolici distilabili, mg/dm3, max.

0,001 0,002 STAS 10266-87

Cupru (Cu2+), mg/dm3, max.

0,05 0,1 STAS 3224-69

Detergenţi sintetici, anionici mg/dm3, max.

0,2 0,5 STAS 7576-66

Duritate totală, ºgermane, max.

20 30 STAS 3026-76

Fier (Fe2+ + Fe3+), mg/dm3, max.

0,10,3(Fe2+ + Fe3+ + Mn)

STAS 3086-68

Fosfaţi (PO44+),

mg/dm3, max.0,1 0,5 STAS 3265-86

Magneziu (Mg2+), mg/dm3, max.

50*** 80 STAS 6674-77

Mangan (Mn), mg/dm3, max.

0,050,3(Mn + Fe2+ + Fe3+)

STAS 3264-81

Oxigen dizolvat (O2), mg/dm3, min.

6 6 STAS 6536-87

Reziduu fix, mg/dm3

-          minim-          maxim

100800

3001200

STAS 3638-78

Substanţe organice oxidabile, mg/dm3, max.

-prin metoda cu permanganat de potasiu, exprimate în:

STAS 3002-85

- CCO-Mn (O2) 2,5 3,0

-permanganat de potasiu (KMnO4)

10 12

24

Page 25: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

-prin metoda cu bi-cromat de potasiu, CCO-Cr(O2)

3 5

Sulfaţi(SO42-), mg / dm3 ,

max.200 400 STAS 3069-87

Sulfuri şi hidrogen sulfurat, mg/dm3, max.

0 0,1* STAS 7510-66

Zinc(Zn2+), mg/dm3, max. 5 7 STAS 6327-81

ANEXA 2Corelaţia între gradele de duritate ale apei

1º german 1º francez 1º englez mg/l CaO

1º german 1 1,79 1,25 10

1º francez 0,56 1 0,70 7

1º englez 0,80 1,43 1 8

ANEXA 3

Indicatorii chimici toxici ai apei de băutIndicatori Concentraţia admisă Metoda de analiză

1 2 3

Amine aromatice (fenil-B-naftalină), mg/dm3, max.

0 STAS 11139-78

Arsen (As3+), mg/dm3, max. 0,05 STAS 7885-67

Azotaţi (NO3), mg/dm3, max. 45 STAS 3048/1-77

Cadmiu (Cd2+), mg/dm3, max.0,005

ISO 5961STAS 11184-78

Cianuri libere (CN-), mg/dm3, max. 0,01 STAS 10847-77

Crom (Cr6+), mg/dm3, max. 0,05 STAS 7884-67

Fluor (F), mg/dm3, max. 1,2 STAS 6673-62

Hidrocarburi policiclice aromatice, μg/dm3, max.

0,01 *

Mercur (Hg2+), mg/dm3, max. 0,001 STAS 10267-89

Nichel (Ni2+), mg/dm3, max. 0,1 *

Pesticide (insecticide organoclorurate, organofosforice, carbamice, erbicide), μg/dm3, max.

-fiecare componentă-suma tuturor componentelor din

fiecare clasă

0,10,5

STAS 12650-88

Plumb (Pb2+), mg/dm3, max. 0,05 STAS 6362-85

25

Page 26: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

Seleniu, mg/dm3, max. 0,01 STAS 12663-88

Trihalometani, mg/dm3, max.- total- din care cloroform (CHCL3)

0,10,03

*

Uraniu natural, mg/dm3, max. 0,021 STAS 12130-82

ANEXA 4

Schema unei instalaţii de clarificare şi decolorare a apei prevăzută cu bazin de sedimentare şi cameră de reacţie:1 - staţie de pompare I; 2 – deznisipator; 3 – rezervor de agent de coagulare; 4 – vas de ames tecare; 5 – cameră de reacţie; 6 – bazin de sedimentare (decantare); 7 – filtru; 8 – conductă pentru clorinare; 9 – rezervor de apă tratată, 10 – staţie de pompare II. ANEXA 5

Deznisipator orizontal cu curăţire manuală:

26

Page 27: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

1 – grătar; 2 – bare de liniştire; 3 – stăvilar de intrare; 4 –vane de golire; 5- stăvilar de ieşire; 6 – galerie de golire. ANEXA 6

Deznisipator vertical cu compartiment central de intrare:1 – alimentare cu apă brută; 2- rigolă periferică; 3 –compartiment central de intrare; 4- evacuare apă clarificată; 5-depuneri; 6–golire depuneri.

Decantor orizontal1 - alimentare cu apă brută; 2 - camera de nămol; 3 - palete de curăţire montate pe o bandă rulantă; 4 - palete care aduc corpurile plutitoare până la canalul de evacuare al acestora; 5 - canal de evacuare a corpurilor plutitoare; 6- evacuare apă decantată.

27

Page 28: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

Decantor vertical:1 - alimentare cu apă brută; 2 - cilindru central de intrare a apei; 3 - spaţiu de decantare; 4 - depuneri; 5 – golire depuneri; 6 - preaplin; 7 - evacuare apă decantată; 8 -jgheab de colectare a apei decantate

Decantor radial,1-alimentare cu apă brută;2-deflector de distribuţie a apei; 3-depuneri; 4-evacuare nămol;5-jgheab periferic pentru colectarea apei decantate; 6-raclor;7-evacuare apă decantată.

28

Page 29: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

Filtru cu nisip de cuarţ pentru filtrarea apei:1 - alimentare cu apă decantată; 2 - evacuare aer; 3 - pâlnie; 4 - gură de vizitare; 5 - material filtrant (nisip de cuarţ); 6 - alimentare cu aer pentru spălarea filtrului; 7- alimentare cu apa de spălare; 8 – evacuare apă filtrată; 9 – fund de beton; 10 – suport de oţel pentru material; 11 – evacuare ape de spălare.

Fig.10 Aparat de clorinare cu clor gazos:1 - butelie de clor; 2 - cântar zecimal pentru determinarea cantităţii de clor rămase în butelie; 3 - robinet de dozare şi reglare; 4 - reductor de presiune de la 6 at la 1 at; 5 - filtru; 6 - manometru; 7 - dispozitiv pentru măsurarea concentraţiei clorului, calibrat în g/l; 8 - robinet de prelevare probe de clor; 9 - clapetă de reţinere permiţând trecerea clorului dar nu şi a apei în sens invers; 10 - pulverizator pentru realizarea amestecului intim al apei cu clorul în concentraţie de 1-1,5%; 11 - vas de amestec; 12 - evacuare soluţie de clor spre bazinul de contact; 13 - alimentare cu apă.

29

Page 30: Indicatorii Chimici Ai Apelor Naturale

Fig.11 Instalaţie de dezinfecţie cu clorură de var:A - vas pentru prepararea soluţiei de clorură de var; B - vase de diluţie la concentraţia necesară; C - vas de dozare; 1 - alimentare cu apă; 2- evacuare soluţie dozată.

. Instalaţie de ozonizare:1 - uscător şi filtru; 2 - compresor de aer; 3 - ozonizator; 4 - transformator electric; 5 - conductă de aer ozonizat; 6 - alimentare apă brută; 7 - vas de amestec cu înălţime de circa 3 m; 8 - palete de amestec; 9 - evacuare apă dezinfectată.

30