norme de calitate a apei potabile
Post on 01-Dec-2015
392 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Cap.I.Apa si sanatatea
Este extrem de dificil de evaluat implicatiile diferitelor substante ce
se gasesc in apa asupra sanatatii oamenilor. Datele referitoare la aceste
aspecte sunt adesea incomplete iar relatia dintre sanatatea omului si
substantele ce polueaza apa sunt compexe si incerte. Cu toate acestea este
foarte clar ca apa contine o mare varietate de substante care au implicatii
asupra sanatatii omului.
Poluantii apelor se impart in patru mari clase: fizici, chimici,
microbiologici si radioactivi. Dintre acestia poluantii chimici sunt unici in
sensul ca multi dintre ei sunt esentiali pentru sanatatea umana in timp ce
altii sunt o mare amenintare pentru om.
Printre elementele care joaca un rol important in sanatatea umana si
in nutritie in mod special sunt: calciul, clorul, cromul, cobaltul, cuprul,
fluorul, iodul, ferul, magneziul, manganul, molibdenul, nichelul, fosforul,
potasiul, seleniul, siliciul, sodiul, strontiul, sulful, vanadiul si zincul.
Dimpotriva, exista anumite elemente care sunt cu siguranta toxice,
printre care: aluminiul, cadmiul, plumbul si mercurul, dar toxicitatea
acestora se manifesta la concentratii foarte variate ale acestor compusi in
apa. Arsenul poate fi un element esential in concentratii foarte mici in ciuda
faptului ca, ingerat in cantitati foarte mari devine toxic. In mod similar,
borul poate influenta negativ utilizarea calciului de catre organism. Rolurile
pe care le joaca beriliul si argintul sunt mai putin clare. Bineinteles ca
procentul de poluant adsorbit din apa de catre corpul uman este influentat
in mare masura de solubilitatea poluantului si de proprietatile solului in
cazul apelor subterane.
1
Situatia este cu atat mai complicata cu cat chiar si compusii cu efecte
pozitive , la concentratii mari pot avea efecte negative, in functie de
cantitatea ingerata prin apa, alimente, inspirata in plamani sau adsorbita
prin tegument. Dependenta efectului de doza poate fi redata printr-o curba
doza-raspuns; unele grupe de boli sunt asociate cu cantitati prea mici dintr-
un element iar altele cu cantitati prea mari.
Acest aspect atat de complex poate fi exemplificat prin cazul
fluorului. La concentratii in apa cuprinse intre 1 si 1,5 mg/l fluorul reduce
incidenta cariilor dentare. La concentratii mai mari de 6 mg/l prezenta
fluorului reduce posibilitatea aparitiei osteoporozei oferind o protectie
impotriva pierderilor osoase. Cu toate acestea, atunci cand concentratia
fluorului in apa creste mai mult de 8 mg/l, poate incepe calcifierea
ligamentelor.
In mod asemanator , in timp ce lipsa iodului poate fi legata de
aparitia Bolii lui Basedof (dezvoltarea excesiva a glandei tiroide) si de
cretinism (retardare mintala) este posibil ca concentratii prea mari sa fie
asociate cu aparitia melanoamelor (cancerul de piele).
Multe dintre substantele anorganice dizolvate in apa se gasesc atat in
apele de suprafata cat si in cele subterane datorita unor procese naturale,
cum ar fi dizolvarea rocilor de catre apa precum si scurgerile din sol.
Prezenta altor compusi poate fi cauzata de poluare cu reziduuri menajere si
nu numai, de la minerit, din agricultura sau din manufacturi. In schimb,
sunt folosite o seama de metode de tratare a apelor pentru inlaturarea
compusilor nedoriti printre care coagularea chimica, dedurizarea si
schimbul ionic, procese de membrana, adsorbtia, etc. Cu toate acestea,
substantele chimice folosite in in tratarea apelor precum si corodarea
tevilor din sistemul de distributie poate produce poluarea apelor dupa faza
de tratare prin adaugarea de urme de fer, cupru, si plumb. Acest aspect se
2
poate inlatura prin supravegherea atenta a surselor de apa atat la sursa cat si
la beneficiar.
Deasemenea o importanta deosebita trebuie acordata puturilor
private, mai ales daca sistemul de distributie este corodat sau forajele se
afla in apropierea unor surse de poluare. In general, din punctul de vedere
al poluarii, comparand apele subterane cu cele de suprafata, se poate spune
ca apele provenite din panza freatica sunt mai sigure din punct de vedere
bacteriologic, mai ieftin de tratat, sunt mai putin afectate de radioactivitate,
au o turbiditate mai redusa si sunt mai putin expuse poluarilor accidentale.
Exista controverse serioase cu privire la semnificatia absentei
anumitor compusi din sursele de apa. Un exemplu ar fi implicatiile ce le
are duritatea redusa a apei si pH-ul redus asupra sanatatii umane. Academia
Nationala de Stiinte a Statelor Unite ale Americii (USNAS) a facut peste
50 de studii, in noua state, cu privire la relatia de inversa proportionalitate
intre incidenta decesurilor cauzate de boli cardiovasculare si duritatea apei
(Foster, 1987). Se presupune ca persoanele care beau apa cu mai putin
calciu si magneziu sunt mai predispusi la a face boli cardiovasculare. In
urma acestor studii USNAS a sugerat imbunatatirea calitatii apei putin dure
prin adaugarea de calciu si magneziu in vederea reducerii ratei anuale de
deces cauzata de bolile cardiovasculare. Cu toate acestea, problema este
foarte controversata deoarece alti autori nu accepta ca duritatea apei
influenteaza incidenta bolilor cardiovasculare (Hammer si Heyden, 1980).
In acelasi context, duritatea apei a fost incriminata pentru incidenta:
Sindromului Mortii Subite la nou nascuti, pentru diabet, boli cerebrale si
vasculare precum si cancer. Comparand din nou apele subterane cu cele de
suprafata se constata ca primele au o duritate mai mare datorita contactului
cu rocile (3), (4), (7), (8), (11), (14), (19), (20), ((21), (24), (28),(31) (34).
3
Cap.II.Norme de calitate a apei potabile
In Romania , la ora actuala este in vigoare Legea 458/2002, care este
o transpunere la nivel locala Directivei 98/83/EC si care se refera la :
Conditii de calitate a apei potabile;
Monitorizarea calitatii apei potabile;
Masuri de remediere si restrictii in utilizare;
Asigurarea calitatii tehnologiilor de tratare, echipamentelor, substantelor
nedorite din apa potabila;
Informare si raportare.
In tabelul I. sunt prezentate normele de calitate a apei potabile in
conformitate cu Legea 458/2002.
Tabelul I. Normele de calitate a apei potabile in conformitate cu Legea 458/2002.
Parametrul/UM
(1)
Valoarea maxim admisa
(2)
Metoda de analiza
(3)
Parametrii microbiologici
Escherichia coli/100ml 0 ISO 9308-1
Streptococi fecali/100ml 0 STAS 3001/1991
ISO 7899-2
Parametrii microbiologici pt. apa imbuteliata in sticle sau alte recipiente
Escherichia coli/250ml 0 ISO 9308-1
Streptococi fecali/250ml 0 STAS 3001/1991
ISO 7899-2
Pseudomonas
aeruginosa/250ml
0 STAS 3001/1991
Pr EN ISO 12/80
Numar de colonii la 22°C 100 STAS 3001/91
4
Pr EN ISO 6222
(1) (2) (3)
Numar de colonii la 37°C 20 STAS 3001/91
Pr EN ISO 6222
Parametrii chimici
Acrilamida, μg/l 0,10
Arsen, μg/l 10 STAS 7882
ISO 6595
Benzen, μg/l 1,0 SR ISO 1423
Benzpiren, μg/l 0,01
Bor, mg/l 1,0 SR ISO 9380/01
Bromati, μg/l 10 SR ISO 5901/93
Cadmiu, μg/l 5,0 STAS 1118/78
SR ISO 5903/93
Clorura de vinil, μg/l 0,5
Crom total, μg/l 50 STAS 7886/7
SR ISO 9178/98
SR ISO 1156/98(CrVI)
Cupru, mg/l 0,1 STAS 3223/89
Cianuri totale, μg/l 50 STAS1089/77
SR ISO 6703/1-98
Cianuri libere, μg/l 10 STAS1089/77
SR ISO 6703/1-98
Dicloretan, μg/l 3,0
Epiclorhidrina, μg/l 0,10
Fluor, mg/l 1,2 STAS 6673/92
HAP, μg/l 0,10
Mercur, μg/l 1,0 STAS 1020/89
Nichel, μg/l 20
Nitrati, mg/l 50 STAS 3048/1-96
SR ISO 7893/1-98
Nitriti, mg/l 0,50 STAS 3048/4-96
SR ISO 6227/96
5
Pesticide, μg/l 0,10 STAS 1265/88
(1) (2) (3)
Pesticide total, μg/l 0,50 STAS 1299/91
Plumb, μg/l 10 STAS 6362/98
Seleniu, μg/l 10 STAS 1266/88
Stibiu, μg/l 5,0
Tetracloretan si
tricloretena, μg/l
(suma conc. comp.specif.)
10
Trihalometani total, μg/l
(suma conc. comp.specif.)
100 STAS 1299/91
Parametrii indicatori
Aluminiu, μg/l 200 STAS 6326/90
Amoniu, mg/l 0,50 STAS 6328/85
Bacterii
coliforme(nr./100ml)
0 STAS 3001/91
ISO 9308-1
TOC Nici o modificare anormala SR ISO 8245/95
Cloruri 250 STAS 3049/88
SR ISO 9297/98
Clostridium
perfigens(nr./100ml)
0 STAS 3001/91
SR ISO 9297/98
Clor rezidual liber,mg/100g
-la intrarea in retea
-la capat de retea
0,50
0,25
STAS 364/78
Conductivitate, μS cm-1 la
20°C
2500 STAS 7722/84
SR EN 27888/97
Culoare Acceptabila consumatorilor si
nici o modificare anormala
SR ISO 7887/97
Duritate
totala(grd.germane),minim
5 STAS 3326/76
Fer, μg/l 200 STAS 3086/68
SR 13315/96
SR ISO 6332/96
6
(1) (2) (3)
Gust Acceptabil consumatorilor si
nici o modificare anormala
STAS 6324/61
SR EN 1622/97
Mangan, μg/l 50 STAS 3264/81
SR 8662-1;2/96
SR ISO 6333/96
Miros Acceptabil consumatorilor si
nici o modificare anormala
STAS 6324/61
SR EN 1622/97
Nr.de colonii la 22°C/ml Nedetectabili la 100 ml STAS 3001/91
EN ISO 6222
Oxidabilitate, mgO2/l 5,0 STAS 3002/85
SR ISO 6060/96
pH (unitati de pH) ≥6,5;≤9,5 STAS 6325/75
SR ISO 10530/97
Sodiu, mg/l 200
Subst.tesioact.tot. , μg/l 200 STAS 7576/66
SR ISO 7875-1;2/96
Sulfat, mg/l 250 STAS 3069/87
Sulfuri si hidrogen sulfurat,
μg/l
100 SR 7510/97
SR ISO 10530/97
Turbiditate(UNT) ≤5 STAS 6323/88
Zinc, μg/l 5000 STAS 6327/81
Tritiu, Bq/l 100 SR ISO 9698/1996
Doza efectiva totala de
referinta,mSv/an
0,10
Activitatea alfa globala,
Bq/l
0,1 SR ISO 9697/1996
Activitatea beta globala,
Bq/l
1 SR ISO 9697/1996
7
In tabelul.II este prezentata transpunerea in legislatia romaneasca a unor directive europene.
Tabelul.II. Transpunerea in legislatia romaneasca a unor directive europene si perspective(22).
Numarul directivei Europene
La ce se refera
Directiva
Transpunerea in legislatiaromaneasca
Cuprinsul Va fi inlocuita
cu:98/83/EEC Calitatea apei
destinate consumului uman
Legea 458/2002
-Conditii de calitate-Monitorizare-Masuri de remediere-Calit.tehnologiilor-Informere si raportare
-
80/86/EEC Protectia apelor subterane impotriva poluarii creste de unele subst.periculoase
HG 118/2002 -program de act.pt reducerea poluarii-lista subst.prioritare-componenta Comit.Interministerial-criterii de identif.-linii directoare
Directiva Cadru 2000/60In decembrie 2013
78/659/EEC Calitatea apelor in care traiesc pesti
HG 202/2002 -Normr tehnice privind calit.apelor de supr.-Indicatori de calit.,met de analiza-valori limita
Directiva Cadru 2000/60In decembrie 2013
79/923/EEC Calitatea apelor pentru moluste
HG 201/2002 -Normr tehnice privind calit.apelor pt.moluste-Indicatori de calit.,met de analiza-principalele specii de moluste
Directiva Cadru 2000/60In decembrie 2013
91/676/EEC Protectia apelor impotriva poluarii cu nitrati
HG 964/2000 -plan de actiune pt.prot.impotriva poluarii cu nitrat-criterii pt. tdentif. Apelor-metode de masurare-codul bunelor practici-masuri din programele de actiune-continutul rapoartelor Planului de act.
-
8
In tabelul III sunt prezentate comparativ normele de calitate a apei potabile pentru CEE, Franta si Organizatia Mondiala a Sanatatii (OMS).(16)
Directiva CEE grupeaza parametrii in cinci categorii: Parametrii organoleptici; Parametrii fizico-chimici; Parametrii referitori la substantele nedorite; Parametrii referitori la substantele toxice; Parametrii microbilogici.
Organizatia Mondiala a Sanatatii grupeaza parametrii in cinci categorii: Proprietati microbiologice; Compusi anorganici care influenteaza sanatatea umana; Compusi organici care influenteaza sanatatea umana; Parametrii estetici; Constituenti radioactivi.
Tabelul III.Normele de calitate a apei potabile, prezentate comparativ
Nr.
crt.
(1)
Parametrul
(2)
U.M.
(3)
Directiva
80/779/CEE
Norme
franceze
(6)
Norme
OMS
(Geneva
1986)
(7)
Nivel
orientativ
(4)
Concentratie
maxim
admisa(5)
1. Culoare Pt-Co mg/l 1 20 15 15
2. Turbiditate,Sio2 mg/l 1 10 - -
3. Unit.
Jacson
0,4 4 2 5
4. Miros(dilutie) 0 2-12°C
3-25°C
2
3
Fara efect
asupra
consumatorul
ui
5. Gust(dilutie) 0 2-12°C
3-25°C
2
3
Fara efect
asupra
consumatorul
ui
6. Temperatura °C 12 25 25
7. pH 6,5-8,5 6,5-9 6,5-8,5
9
8. Conductivitate μS/cm 400
9. Cloruri mg/l 25 - 250 250
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
10. Sulfati mg/l 25 250 350 400
11. Silice mg/l - - - -
12. Calciu mg/l - - - -
13. Magneziu mg/l 30 50 50 -
14. Sodiu mg/l 20 150 150 200
15. Potasiu mg/l 10 12 12 -
16. Aluminiu mg/l 0,05 0,2 0,2 0,2
17. Alcalinitatea,d °T - - 50 -
18. Duritatea totala,d °F - - - 50
19. Reziduul sec(180°C) mg/l - 1500 1500 -
20. Oxigen dizolvat %
saturatie
- Saturatie>75%e
xceptand apele
subterane
- -
21. CO2 liber mg/l - Apa nu trebuie
sa fie agresiva
- -
22. Nitrati mg/l 25 50 50 44
23. Nitriti mg/l - 0,1 0,1 -
24. Amoniu mg/l 0,05 0,5 0,5 -
25. Azoy Kjeldahl mg/l - 1 2 -
26. CCOMn mgO2/l 2 5 5 -
27. TOC mgC/l - - - -
28. H2S μg/l - Organoleptic
nedetectabil
Organoleptic
nedetectabil
Organoleptic
nedetectabil
29. Subst.extractibile
cu cloroform
mg/l 0,1 - - -
30. Hidrocarburi dizolvate μg/l - 10 10 -
31. Fenoli(indice fenol) μg/l - 0,5 0,5 -
32. Bor μg/l 1000 - - -
33. Detergenti μglauril
sulfat/l
- 200 200 -
34. Compusi
organoclorurati(fara
Pesticide)
μg/l 1 Reducerea
Comp.halog.
La minim
- -
35. Fer μg/l 50 200 200 300
36. Mangan μg/l 20 50 50 100
37. Cupru μg/l 100(la iesirea
din tratare)
- 1000 1000
38. Cupru μg/l 3000 - - -
10
(12 h in retea)
39. Zinc μg/l 100(la iesirea
din tratare
- 5000 5000
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
40. Zinc μg/l 5000
(12 h in retea)
- - -
41. Fosfati μgP2O5/l 400 5000 5000 -
42. Fluor μg/l 1500(8-12°C)
700(25-30°C)
-
-
1500
-
1500
-
43. Cobalt μg/l - - - -
44. Subst.in suspensie Abs. - - -
45. Oxidanti reziduali μgCl2/l - - - -
46. Bariu μg/l 100 - - -
47. Argint μg/l - 10 10 -
48. Arsen μg/l - 50 550 50
49. Beriliu μg/l - - - -
50. Cadmiu μg/l - 5 5 5
51. Cianuri μg/l - 50 50 100
52. Crom μg/l - 50 50 50
53. Mercur μg/l - 1 1 1
54. Nichel μg/l - 50 50 50
55. Plumb μg/l - 50
(la beneficiar)
50 50
56. Stibiu μg/l - 10 10 -
57. Seleniu μg/l - 10 10 10
58. Vanadiu μg/l - - - -
59. Pesticide
-per substanta
aldrin si dialdrin
hexaclorbenzen
-total
-PCB si PCT
μg/l -
-
-
-
-
-
-
0,1
-
-
0,5
-
Total 0,5
0,1
0,03
0,01
0,5
0,5
-
-
-
-
-
-
60. HAP(total) μg/l - 0,2 0,2 0,1
61. Coliforme totale /100ml - 0 0,01 0,01
62. Coliforme fecale /100ml - 0 0 0
63. Streptococi fecali /100ml - 0 0 0
64. Clostridii
sulfitoreducatoare
/20ml - NPP≤1 0 0
65. NTG(apa potabila)
la 37°C /1ml 10 - - -
11
la22°C /1ml 100 - - -
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
66. NTG(apa tratata)
la 37°C
la22°C
/1ml
/1ml
5
20
20
100
20
100
-
-
67. Compusi organici
-benzen
-CCl4
-clordan
-clorbenzen
-cloroform
-2.4 D
-DDT
-1,2-dicloretan
-1,2-dicloretena
-heptaclor si
heptaclorepox
-hexaclorbenzen
-gamma HCH(lindan)
-metoxiclor
-pentaclorfenol
-tetracloretena
-tricloretena
-2,4,6-triclorfenol
μg/l
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
10
3
0,3
0,1-3
30
100
1
10
0,3
0,1
0,01
3
30
10
10
30
10
68. Radioactivitate
-radioactivitate α
-radioactivitate β
Bq/l
Bq/l
-
-
-
-
-
-
0,1
1
Legislatia franceza a stabilit prin Decretul 89-3/3 ianuarie 1989
tipurile de analize fizico-chimice si bacteriologice ce trebuiesc efectuate la
o apa in functie de situatie (tab. IV si tab.V) precum si in functie de locul
de prelevare al probelor (tab.VI).(16)
12
Tabelul IV. Amploarea tipurilor de analize fizico-chimice pentru ape, in conformitate cu legislatia
franceza.
Analiza
fizico-
chimica
redusa C1
(1)
Analiza
fizico-
chimica
sumara C2
(2)
Analiza
fizico-
chimica
completa C3
(3)
Analiza fizico-chimica
speciala
C4a
(4)
C4b
(5)
C4c
(6)
Parametrii
organoleptici
-calitativ(miros,
gust, culoare)
-turbiditate
-calitativ(miros,
gust, culoare)
-turbiditate
-calitativ(miros,
gust, culoare)
-turbiditate
Parametrii
fizico-chimici
-pH
-conductivitate
-temperatura
-pH
-conductivitate
-nitrati
-alti3 parametrii
dintre: azotiti,
amoniu, cloruri,
sulfati, CCOMn,
alcalinitate
totala sau
duritate totala
-temperatura
-pH
-conductivitate
-cloruri
-sulfati
-silice
-calciu
-magneziu
-sodiu
-potasiu
-aluminiu
-reziduu sec
-O2 dizolvat
-anh.carbonica
-carbonati
-bicarbonati
Parametrii care
se refera la
substantele
nedorite
-Cl2 rezidual sau
alt parametru
reprezentativ
pentru
dezinfectia apei
-Cl2 rezidual sau
alt parametru
reprezentativ
pentru
dezinfectia apei
-azotiti
-azotati
-amoniu
-CCOMn la cald
in mediu acid
-H2S
-Fer
-Cupru
-Zinc
-Mangan
-Fosfor
-Fluor
-azot
Kjeldahl
-hidrocar
buri diz.
-agenti
de supraf
-indice
fenol
-fer
-
cupru
-zinc
13
-Clor rezidual
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
Parametrii
toxicologici
-Cd
-Pb
-HAP
-As
-CN-
-Cr
-Hg
-Fe
Alti parametrii Pestici
de
Comp
organo
hal.
Vol.
Tabelul V. Tipurile de analize bacteriologice pentru ape, in conformitate cu legislatia
franceza.
Analize bacteriologice
Reduse(B1) Sumare(B2) Complete(B3)
-Coliformi termotoleranti
-Streptococi fecali
-Coliformi termotoleranti
-Streptococi fecali
-Numaratoarea de bacterii
aerobe la 22 si 37˚C
-Coliformi termotoleranti
-Streptococi fecali
-Bacterii coliforme
-Numaratoarea de bacterii
aerobe la 22 si 37˚C
-Bacterii sulfitoreducatoare
14
Tabelul VI. Tipurile de analize ce trebuie efectuate in functie de locul de
prelevare al probelor(dupa legislatia franceza).
La sursa Productie Distributie
La punctul de
extactie
Dupa tratament sau la punctul de
extactie(in absenta tratamentului)
In retea
Ape
subterane
Ape de
suprafata
Ape
subtera
ne si de
suprafa
ta P1
Ape
subtera
ne P2
Ape de
suprafa
ta P2
Ape
subtera
ne si de
suprafa
ta P3
Ape
subtera
ne si de
suprafa
ta D1
Ape
subterane
si de
suprafata
D2
B1
C3
B1
C3
C4a
C4c
B3
C2
C3 C3
C4a
C4a
C4c
B2
C1
C2
C4b
In ceea ce priveste apa pentru piscine si bai exista Decretul 81-324/7 aprilie 1981, Circulara din 9 mai 1983 pentru Franta si CEE nr. L 31/5: 76/160/CEE din 5 februarie 1976. Conform acestor reglementari, in tab.VII sunt prezentate valorile limita.
Tabelul VII.Valorile limita pentru apa din piscine si bai conform CEE nr.L 31/5: 76/160/CEE din 5 februarie 1976.
Parametrul Nivel orientativ Norma impusa(max)Coliforme totale/100ml 500 <10000Coliforme fecale/100ml 100 <2000Streptococi fecali/100ml 100 -Salmonela/1l 0 -Enterovirusi/10l 0 -PH 6,5-8 6,5-9Culoare - Fara modificariGrasimi minerale(mg/l) ≤0,3 -absenta unui film vizibil la
suprafata apei-absenta mirosului
Deterrgenti ce react.cu albastru de metilen
0,3 -fara spuma persistenta
Fenoli(mg/l) 0,005 -fara miros0,05
15
Cap.III.Proprietatile fizice ale apei
Cea mai importantă caracteristică fizică a apelor este continutul total
de substante solide, care cuprinde: materia în suspensie, materia
decantabilă, materia coloidală şi materia dizolvată. Celelalte caracteristici
fizice sunt: mirosul, temperatura, densitatea, culoarea şi turbiditatea.(2),
(3), (4), (5), (6), (7), (11), (13), (14), (21), (24), (25), (27),(28), (29), (34).
III.1.Conţinutul total în substanţe solide(reziduul sec)
Analitic, conţinutul în substanţe solide din ape este definit ca materia
care rămâne ca reziduu după evaporarea la 103C sau 105C. Materia care
are o presiune de vapori semnificativă la această temperatură (103C sau
105C) se pierde în timpul evaporării şi nu este definită ca solidă.
Solidele decantabile (SD) sunt acele solide care se depun la baza unui
con de decantare (Imhoff) într-o perioadă de 60 minute. Solidele
decantabile, exprimate în [ml/l], sunt o măsură aproximativă a cantităţii
de nămol care se înlătură la sedimentarea primară.
Solidele totale (ST) - sau reziduul după evaporare pot fi mai departe
clasificate în solide nefiltrabile (suspensie) (SS) şi solide filtrabile, (SF)
la trecerea unui volum de lichide printr-un filtru. Pentru această etapă de
separare, uzual se foloseşte un filtru din filtre de sticlă (Whatman GF/C)
cu porii în jur de 1,2 m. Deasemenea se mai pot folosi şi filtre de
policarbonat (De notat că rezultatele obţinute la filtrarea prin fibre de
sticlă sau prin fibre de policarbonat diferă puţin datorită structurii
diferite a filtrului).
16
Solidele filtrabile (SF) sunt compuse din solidele coloidale şi solidele
dizolvate. Fracţiunea coloidală constă din particule cu dimensiuni între
0,001 şi 1m. Solidele dizolvate sunt compuse din molecule organice
sau anorganice şi ioni. Fracţiunea coloidală nu poate fi înlăturată prin
decantare. Pentru înlăturarea acestor particule din suspensie se
recomandă în general, oxidarea biologică sau coagularea, urmată de
sedimentare. Principalele tipuri de materii solide (nefiltrabile şi
filtrabile) din apele reziduale şi dimensiunile lor aproximative sunt
prezentate în figura 2.2.
Fiecare din aceste categorii de solide poate fi mai departe clasificată pe
baza volatilităţii la 55050C. Fracţiunea organică se va oxida şi se va
transforma în gaz la această temperatură iar fracţiunea anorganică rămâne
ca şi cenuşă.
Termeni de “suspensie de solide volatile” (SSV) şi “suspensie de solide
fixe” (SSF) se referă respectiv la conţinutul organic şi anorganic al
solidelor in suspensie.
La 55050C descompunerea sărurilor anorganice este limitată de
carbonatul de magneziu care se descompune în oxid de magneziu şi bioxid
de carbon (350C) pe când carbonatul de calciu este stabil până la 825C.
(2), (5), (16).
III.2.Mirosul
În general, mirosul apelor poate fi cauzat de descompunerea materiei
organice sau de anumite substanţe adăugate în apele.
Cel mai neplacut este mirosul unei ape in care componentele au
suferit o descompunere anaerobă. Cel mai caracteristic miros al apei stătute
sau septice este de H2S, care este produs de microorganisme care reduc SO
17
42 la S2-. În cazul anumitor ape se poate degaja un miros dezagreabil chiar în
timpul tratării lor.
Anumite mirosuri si gusturi pot apare ca urmare a existentei unor
compusi organici in cantitati foarte mici si care se manifesta abia la tratarea
apei ( de ex. fenolii sunt sesizabili la 0,1 mg/l dar clorofenolii rezultati din
clorinarea apei sunt percetibili si fac apa nepotabila chiar si la 0,028 mg/l).
Efectele mirosului.
Mirosul în concentraţii mici, are ca efect primar stresul patologic.
Mirosurile “ofensive” pot produce scăderea apetitului, consum redus
de lichide, respiraţie diminuată, greaţă, vărsături şi perturbări mentale. În
situaţii extreme, mirosul neplăcut poate conduce la deteriorarea imaginii
personale şi a comunităţii, interferente în relaţiile umane, descurajarea
investiţiilor de capital, statut socio-economic scăzut şi împiedică
dezvoltarea. Aceste probleme pot conduce la declinul pieţei, scăderea
vânzărilor, taxe mai mari, etc.
O apa potabila trebuie sa fie lipsita de gust si miros; o apa cu gust si
miros strain poate fi nepotabila chiar daca substantele care produc aceste
proprietati organoleptice nu sunt daunatoare( CH ).
Detectarea mirosului
Compuşii cu mirosuri neplăcute, responsabile pentru stresul
psihologic sunt detectaţi de sistemul olfactiv, dar mecanismele care
decelează mirosurile nu au fost pe deplin elucidate. Din 1870 mai mult de
30 de teorii au fost propuse pentru a explica olfacţia.
Una dintre dificultăţile majore în dezvoltarea unei teorii universale a
fost neexplicarea faptului că unii compuşi cu structuri similare au mirosuri
diferite iar alţi compuşi cu structuri diferite au mirosuri asemănătoare. În
18
prezent s-a ajuns la concluzia că mirosul unei molecule trebuie atribuit
moleculei ca întreg.
În decursul anilor au fost făcute mai multe încercări pentru a clasifica
mirosurile în mod sistematic. Cele mai importante categorii de mirosuri
neplăcute şi compuşii care sunt implicaţi sunt prezentaţi în tabelul VIII, iar
limitele de detecţie sunt prezentate în tabelul IX.(16).
Tabelul VIII.Categorii de mirosuri neplăcute şi compuşii care sunt
implicaţi
Compusul Formula chimică Mirosul
Amine CH3-NH2; (CH3)3N peşte
Amonaicul NH3 amonaical
Diamine NH2-(CH2)4-NH2; NH2-(CH2)5-NH2 carne
putrezită
Hidrogenul sulfurat H2S ouă
stricate
Mercaptani (e.g. metil, etil) CH3-SH; CH3-(CH2)2-SH varză
stricată
Mercaptani (e.g. butil, crotil) (CH3)3-CSH; CH3-(CH2)3-SH dihor
Sulfuri organice (CH3)2S; (C6H5)2S varză
stricată
Scatoli C9H9N materii
fecale
Tabelul IX. Limitele de detecţie ale mirosurilor din ape
Compus Formula
chimică
Limita de detecţie (ppm,
Vol)
Limita de
recunoaştere (ppm,
Vol)
Amonaic NH3 17 37
Clor Cl2 0,080 0,314
Sulfură de dimetil (CH3)2S 0,001 0,001
Sulfură de difenil (C6H5)2S 0,0001 0,0021
Etilmercaptan C2H5-SH 0,0003 0,001
19
Hidrogen sulfurat H2S <0,00021 0,00047
Indol C8H7N 0,0001 -
Metilamină CH3NH2 4,7 -
Metilmercaptan CH3SH 0,0005 0,001
Scatol C9H9N 0,001 0,019
Caracterizarea şi măsurarea mirosurilor
Există patru factori independenţi care contribuie la caracterizarea
completă a mirosului: intensitatea, caracterul, perceptibilitatea şi
detectabilitatea (tabelul X). Până acum, singurul factor care s-a folosit
pentru caracterizarea mirosurilor deranjante a fost detectabilitatea.
Tabelul X. Factorii care trebuie luaţi în considerare la caracterizarea
mirosurilor.
Factorul Descrierea
CaracterulDă informaţii despre asociaţiile mentale făcute de subiect la
simţirea mirosului; determinarea poate fi subiectivă
DetectabilitateaEste numărul de diluţii care trebuie făcute pentru a reduce un
miros la limita sa minimă de detectabilitate (LMD)
Percepţia Plăcerea sau neplăcerea relativă resimţite de subiect
Intensitatea
Este tăria percepută a mirosului; uzual se măsoară cu
olfactometrul cu butan sau se calculează cu ajutorul diluţiilor
(D/T) când relaţia de calcul a fost stabilită.
Mirosul poate fi măsurat cu metode senzoriale iar concentraţiile
specifice ale mirosului pot fi măsurate cu metode instrumentale. S-a
dovedit că, în condiţii controlate, măsurarea organoleptică a mirosului
poate furniza informaţii semnificative.
De aceea deseori se folosesc metode senzoriale pentru a măsura
mirosurile degajate în tratarea apelor. În metoda senzorială subiecţii umani
20
sunt expuşi la mirosuri care au fost diluate cu aer curat inodor şi este notat
numărul diluţiilor efectuate până la reducerea mirosului la limita sa minimă
de detectibilitate (LMD). Dacă la un volum de eşantion trebuie adăugate 4
volume de aer inodor pentru a reduce proba la limita sa minimă de
detectabilitate, concentraţia mirosului va fi raportată ca 4 diluţii la LMD.
Altă terminologie folosită frecvent pentru a măsura tăria unui miros
este “ED 50”. Valoarea “ED 50” reprezintă numărul de diluţii ce trebuiesc
efectuate pentru o probă de aer odorizat astfel încât 50% din lotul de
subiecţi umani abia să mai perceapă mirosul.
Totuşi determinarea senzorială a acestei concentraţii minime poate fi
suspusă unui număr de erori. Principalele erori sunt: adaptarea, sinceritatea,
subiectivitatea şi modificarea probei (tabelul XI). Pentru a evita erorile
provenite din păstrarea probei un timp mai îndelungat s-au construit
“olfactometre” cu citire directă, pentru a măsura mirosul direct a sursă.
Mirosul apei sau al apei este determinat diluând apa cu apă inodoră.
Se notează numărul maxim de diluţii a probei de apă cu apă curată inodoră
până când mirosul devine abia perceptibil. Se recomandă ca volumul probei
de apă să fie de 200 ml.
Numărul de diluţii se determină cu următoarea formulă de calcul:
NA B
A
(1)
unde A - ml probă; B - ml apă inodoră.Mirosul emanat de proba de lichid
este determinat de un lot de subiecţi umani.(16).
21
Tabelul XI. Tipuri de erori la detectarea senzorială a mirosului
Tipul de eroare Descrierea erorii
Adaptarea Când un subiect este expus continuu la un fond de miros, el nu
mai poate să simtă acel miros la concentraţii foarte mici. Când
subiectul este mutat din acel mediu cu miros puternic,
sensibilitatea sa pentru acel miros în concenraţii foarte mici
revine la normal. În fine, un subiect care s-a adaptat la un
anumit tip de miros, după un timp este incapabil să mai
detecteze prezenţa acelui miros.
Modificarea probei În timpul păstrării probelor de gaz (aer) odorizat se poate
modifica şi concentraţia mirosului şi compoziţia lui. Pentru a
minimiza problema apărută în timpul depozitării probelor,
timpul de stocare trebuie redus la minimum sau chiar eliminat;
deasemenea trebuie evitat contactul cu orice substanţă
reactivă.
Subiectivitatea La măsurarea senzorială a mirosului pot apărea erori
întâmplătoare mai ales atunci când subiectul are deja
informaţii despre prezenţa unui miros. Simţul mirosului poate
fi deteriorat de alte semnale senzoriale, cum ar fi sunetul,
simţul tactil sau văzul.
Sinergismul Când într-o probă sunt prezente mai multe mirosuri s-a
observat că este posibil ca subiectul să dea dovadă de o
creştere a sensibilităţii pentru un miros dat, datorită prezenţei
altui miros.
22
Pentru măsurarea lui N există şi metode instrumentale. Echipamentul
utilizat pentru analiza mirosului include: (a) triunghiul olfactometric, (b)
roata cu butanol şi (c) scentometrul.
III.3.Gustul
Apa pura este lipsita de gust si miros.
In apele subterane si de izvor proprietatile organoleptice
necorespunzatoare se pot datora:
-unor cauze naturale (saruri, hidrogen sulfurat, dioxid de carbon, etc.)
-unor influente straine (infiltratii diverse).
In apele de suprafata, proprietatile organoleptice se datoreaza:
-dezvoltarii algelor si metabolitilor lor;
-patrunederii unor deseuri lichide si solide;.
Si in cazul tratarii apelor poate aparea un gust din cauza folosirii
necorespunzatoare a reactivilor de coagulare, clorinarii unor ape
impurificate organic, produselor de coroziune, etc. (5).
III.4.Temperatura
Căldura specifică a apei este mult mai mare decât cea a aerului;
temperatura apelor este mai mare decât temperatura aerului local în
majoritatea anului şi este mai joasă doar în lunile de vară toride.
În funcţie de zona geografică, temperatura anuală medie a apei
variază între 10 şi 21,2C, o valorea medie reprezentativă fiind de 15,6 C.
Temperatura apei este un parametru foarte important datorită
efectelor sale asupra potenţialelor reacţii chimice, vieţii acvatice precum şi
asupra adaptării apei prin reciclare - la folosirea casnică. De exemplu,
cresterea temperaturii apei poate duce la schimbarea speciei de peşti care
poate exista într-un receptor de apă. In general cresterea temperaturii apelor
de suprafata are ca efect favorizarea proceselor de autoepurare(5).
23
Mai mult, solubilitatea oxigenului scade în apă caldă. Creşterea ratei
reacţiilor biochimice ca urmare a creşterii temperaturii, combinată cu
scăderea cantităţii de O2 dizolvat în apele de suprafaţă datorită dependenţei
dintre solubilitatea O2 şi tC poate duce la o scădere serioasă şi gravă a
concentraţiei O2 dizolvat în lunile de vară. În plus, când se descarcă
cantităţi mari de apă fierbinte în receptori naturali, aceste efecte sunt
amplificate.
Trebuie amintit deasemenea că modificării bruşte ale temperaturii
apei poate duce la mortalitatea vieţii acvatice. În plus, temperaturi anormal
de ridicate pot provoca creşterea nedorită a plantelor acvatice şi a fungilor
acvatici.
Temperatura optimă pentru activitatea bacteriană este cuprinsă între
25-35C. Digestia aerobă şi nutrifierea încetează când temperatura creşte la
peste 50C. Când ea scade sub 15C bacteriile producătoare de metan devin
inactive iar la 5C bacteriile nitrificante autotrofe practic îşi încetează
activitatea. La 2C chiar şi bacteria chemoheterotrofă ce actionează asupra
materialului carbonic devine inactivă.
Apa potabila trebuie sa aiba temperatura cuprinsa intre 7°C si 15°C;
sub limita inferioara are efecte daunatoare asupra sanatatii iar peste 15°C
este fada.Se admite in mod exceptional pentru apele subterane un interval
de temperatura intre 5°C si 17°C(5).
III.5.Densitatea
Densitatea apei este definită ca masa apei pe unitatea de volum -
exprimată în kg/m3. Aceasta este o caracteristică fizică importantă a apelor
datorită posibilităţii de formare a curenţilor de densitate în tancurile de
sedimentare sau în alte unităţi de tratare. Densitatea apelor reziduale
menajere, care nu conţine concentraţii importante de reziduuri, este egală
cu densitatea apei la aceeaşi temperatură (2).
24
III.6.Culoarea
In cazul apelor subterane nu se pune problema existentei culorii apei
potabile decat in cazuri speciale. Totusi, in cele mai multe cazuri culoarea
galbena a apei este datorată hidroxizilor de ferc, care se gasesc in apa din
conductele de alimentare cu apa potabila, sau a substantelor humice.
Asadar culoarea apei potabile poate aparea si in faza de post-tratare a apei
si de aceea se acorda o importanta deosebita analizai apei potabile atat la
furnizor (statiile de tratare) cat si la beneficiar (la robinet).
O dezvoltare exagerata a unor alge poate imprima culoarea verde
deschis apei (Diatomee), verde inchis sau bruna ( CH).
III.7.Turbiditatea
Turbiditatea este o măsură a proprietăţii apei de a transmite lumina.
Măsurarea turbidităţii se bazează pe compararea intensităţii luminii
difuzate de o probă de apă cu intensitataea luminii difuzate de o probă de
referinţă, în condiţii identice. Materia coloidală va difuza sau va absorbi
lumina şi astfel va împiedica transmiterea sa.
În general nu există o relaţie matematică între turbiditate şi
concentraţia de solide în suspensie din apa reziduală netratată. Totuşi există
o legătură între turbiditate şi solidele în suspensie.(5), (6), (16).
25
Cap.IV.Proprietatile chimice ale apei potabile
Principalele caracteristici chimice ale apelor sunt: pH-ul,
clorurile,substantele organice totale, alcalinitatea, formele de azot, fosfatii,
sulfatii, siliciul, duritatea, compusii anorganici toxici, metale
grele,substantele tensioactive, compusii radioactivi. Masurarea continutului
în substante organice prezinta o importanta aparte în proiectarea si folosirea
statiilor de tratare a apelor precum si în managementul calitatii apei.(15)
În controlul calitatii apei, pe lânga compusii organici prezinta interes
si câtiva compusi anorganici. Concentratia si natura substantelor
anorganice depinde de formatiunile geologice de unde provin apele precum
si de apele reziduale care se descarca în apa naturala.(3), (4).
Reziduurile naturale dizolva substante din rocile cu care sunt în
contact. Concentratia substantelor anorganice creste datorita fenomenului
de evaporare naturala. Deoarece prezenta anumitor substante anorganice
poate sa afecteze serios folosirea apelor în anumite scopuri este important
sa se studieze natura anumitor constituenti, mai ales a celor care dupa
ciclurile de fabricatie ajung în apele de suprafata.
IV.1. pH-ul
Concentratia ionilor de hidrogen este un parametru important în
studiul calitatii apelor reziduale si al apelor naturale. Limitele între care
poate varia aceasta concentratie sunt destul de mici astfel încât viata
biologica sa nu fie afectata.
Apa reziduala cu concentratii ale ionilor de hidrogen nefavorabile
sunt dificil de tratat pe cale biologica iar daca concentratia este modificata
26
înainte de descarcare, efluentul natural în care se descarca apele reziduale
se poate altera serios.
Concentratia ionilor de hidrogen în apa este în strânsa legatura cu
disocierea moleculei de apa, conform cu reactia de mai jos:
H2O H+ + HO- (2)
Aplicând legea actiunii maselor, avem ecuatia:
K = (3)
unde parantezele drepte indica o concentratie exprimata în moli/l.
Deoarece concentratia apei într-o solutie apoasa diluata este
constanta, în aceasta ecuatie [H2O] poate fi incorporata în constanta K,
rezultând ca:
[H+] [HO-] = (4)
unde: = “constanta de ionizare” sau “produsul ionic al apei” si are
valoarea de aproximativ 10-14 la 25C.
Ecuatia de mai sus se poate folosi pentru calculul concentratiei
ionilor hidroxil când se cunoaste concentratia ionilor de hidrogen si
viceversa.
Concentratia ionilor de hidrogen se exprima uzual prin pH care este
logaritmul cu semn schimbat al concentratiei ionilor de hidrogen:
pH = -log10 [H+] (5)
Analog, pOH-ul este logaritmul cu semn schimbat al concentratiei
ionilor hidroxil.
Pentru apa pura, la 25C:
pH + pOH = Kp (6)
pH-ul unui sistem apos poate fi masurat cu pH-metrul. Se mai
folosesc si diferite hârtii indicatoare de pH precum si diverse solutii apoase
27
care-si schimba culoarea cu pH-ul. PH-ul este determinat prin compararea
culorii hârtiei sau solutiei cu o serie de culori standard.(2).
IV.2. Clorurile
Clorurile sunt un alt parametru important pentru calitatea apei. În
apele naturale, clorurile provin din rocile cu care apa vine în contact iar în
zonele marine din amestecul cu apa marina. În plus, apele reziduale din
agricultura, industriale si menajere descarcate în apele de suprafata sunt o
sursa de cloruri.
De exemplu, excretiile umane contin aproximativ 6 g Cl-/pers/zi.
Deoarece metodele conventionale de tratare a reziduurilor nu înlatura
clorurile, concentratia acestora poate fi luata ca un parametru de uzura a
apelor.
Infiltratiile apelor reziduale în pânza freatica duc la cresterea
concentratiei clorurilor si a sulfatilor.(2), (7), (9), (28).
IV. 3. Substantele organice
Concentratia in substante organice se poate exprima in Consumul
chimic de oxigen (CCO) si care esteo metoda indirecta deoarece nu se
determina cantitatea de carbon organic ci oxidabilitatea. Testul foloseste ca
oxidanti permanganatul de potasiu, bicromatul de potasiu, halogeni,
aminoacizi halogenati, sulfat de ceriu, persulfat de amoniu, dar nu
sugereaza tipul compusilor organici.
O metoda directa de determinare a compusilor organici este
Consumul biochimic de oxigen (CBO). El reprezinta cantitatea de oxigen
necesara pt. mineralizarea biochimica a substantelor organice dintr-un litru
de apa, la 20°C.(4), (5), (13).
Compusi organici volatili
28
Compusii organici care fierb la temperaturi mai mici sau egale cu
100C sau care au o presiune de vapori mai mare de 1 mmHg la 25C sunt
considerati în general compusi organici volatili. De exemplu, clorura de
vinil, care are punctul de fierbere la -13,9C si o presiune de vapori de 2548
mmHg la 20C, este un compus organic foarte volatil.
Motivele pentru care trebuie acordata o atentie deosebita compusilor
organici volatili sunt urmatoarele:
un compus aflat în stare de vapori este mult mai mobil
prezenta acestor compusi în atmosfera poate crea probleme de sanatate
publica
ei contribuie la cresterea generala a concentratiei hidrocarburilor
reactive din atmosfera, care pot duce la formarea oxidantilor
fotochimici.
Eliberarea acestor compusi în canalele colectoare si în statiile de
tratare trebuie privita cu maxima precautie, mai ales datorita pericolului
exercitat asupra personalului care lucreaza în aceste statii de tratare.
IV.4.Alcalinitatea
Alcalinitatea apelor rezulta din prezenta bicarbonatilor si in mai mica
masura din cauza fosfatilor. Alti compusi care contribuie la alcalinitate sunt
boratii, silicatii, fosfatii si alti compusi similari.
Apele reziduale menajere sunt deobicei alcaline datorita apelor din
pânza freatica si datorita substantelor adaugate în decursul folosirii casnice
a apei.
Alcalinitatea se determina prin titrarea cu un acid standard.
Alcalinitatea apelor reziduale prezinta importanta acolo unde se impune
tratarea acestor ape, în tratarea biologica sau unde ionul amoniu se înlatura
prin stripare cu aer.
29
Practic alcalinitatea totala se datoreste bicarbonatilor de calciu si
magneziu si de aceea duritatea temporara a apelor naturale obisnuite este
egala cu alcalinitatea totala. Carbonatii acizi ai metalelor alcaline apar
numai la trecerea apei peste zeoliti naturali (5).
IV.5.Azotul si formele sale
Azotul si fosforul sunt elemente esentiale pentru cresterea plantelor
si poarta numele de nutrienti sau biostimulatori. Cantitati mici si din alte
substante, sunt deasemenea necesare pentru cresterea plantelor dar azotul si
fosforul sunt, în majoritatea cazurilor, cei mai importanti nutrienti.
Deoarece azotul este esential pentru alcatuirea proteinelor, este
recomandabil sa se ia în considerare concentratia azotului pentru a aprecia
tratabilitatea apei prin metode biologice.
O cantitate prea mica de azot în apa face necesara adaugarea de azot
pentru a face posibila tratarea biologica. Concentratia azotului trebuie
tinuta sub stricta observatie acolo unde nu se doreste dezvoltarea algelor în
apele receptoare.
Azotul total este alcatuit din azotul organic, amoniu, nitriti si nitrati.
Azotul organic se determina prin metoda Kjeldahl. Proba apoasa
este mai întâi fiarta pentru îndepartarea NH , apoi este mineralizata. Prin
mineralizare azotul organic este transformat în amoniu.
Azotul total Kjeldahl este determinat în aceeasi maniera ca si azotul
organic, doar ca NH nu este înlaturat înainte de mineralizare. Azotul
Kjeldahl este deci suma azotului organic si azotului amoniacal.
Azotul amoniacal exista în solutii apoase ca ion de amoniu sau ca
amoniac, în functie de pH-ul solutiei, în concordanta cu urmatoarea reactie
de echilibru:
NH3 + H2O NH + HO- (7)
30
La valori ale pH-ului sub 7 echilibrul este deplasat spre stânga iar la
valori ale pH-ului peste 7, predominant este ionul amoniu. Amoniacul se
determina prin cresterea pH-ului, distilându-l si antrenându-l, când proba
fierbe si apoi condensând aburul care contine amoniacul gazos.
Masurarea concentratiei amoniacului se poate face colorimetric,
titrimetric sau cu electrozi ion-selectivi. În general prezenta amoniacului
într-o apa reziduala din agricultura indica o poluare mai recenta a acestei
ape.
Azotul din nitriti se determina colorimetric si este relativ instabil,
oxidându-se usor la forma din nitrati. El este un indicator al unei poluari
mai vechi si depaseste deseori, mai ales in anumite zone din Banat
depaseste 1 mg/l în apele reziduale si 0,1 mg/l în apele de suprafata sau în
pânza freatica.
Cu toate ca sunt prezenti în concentratii foarte mici, existenta
nitritilor în apele reziduale sau în apele de suprafata este foarte importanta
deoarece ei sunt extrem de toxici pentru majoritatea speciilor de pesti.
Deasemenea nitritii prezenti în apa reziduala sunt oxidati de clor, aceasta
ducând la cresterea dozei necesare de clor pentru clorinare si implicit la
cresterea costurilor dezinfectiei.
Azotul sub forma nitratilor este ultima faza a mineralizarii în apele
reziduale. Prezenta lui indica o poluare foarte veche. Acolo unde efluentul
se descarca într-o apa de suprafata sau în pânza freactica, concentratia
nitratilor este foarte importanta.
STAS 1342-91 admite o concentratie a nitratilor de maximum 45
mg/l iar mai nou, legea 458/2002 admite o concentratie de maximum 50
mg/l datorita efectelor fatale asupra copiilor (boala numita
methemoglobinemie produsa prin blocarea de catre nitriti a hemoglobinei
care transporta oxigenul spre creier). Concentratia nitratilor în apele
reziduale poate varia între 0-20 mg/l. Nitratii pot lua nastere în apele de
31
suprafata si în zilele de vara în urma descarcarilor electrice. Concentratia
nitratilor este determinata prin metode colorimetrice.
Ciclul azotului în natura
Azotul prezent în apele reziduale proaspete este, în prima faza,
combinat în proteina si uree. Proteinele au o structura chimica complexa si
sunt instabile, fiind subiectul multor forme de descompunere. Unele sunt
solubile în apa dar altele sunt insolubile. Chimismul formarii proteinelor
implica legarea unui mare numar de amino-acizi. Greutatea moleculara a
proteinelor este foarte mare, de la 20000 la 20 de milioane. Toate
proteinele contin carbon, care este comun tuturor substantelor organice, dar
mai contin si hidrogen si oxigen. În plus, ele mai contin si o cantitate
relativ mare de azot (aproximativ 16%). În multe cazuri mai contin si sulf,
fosfor si fier.
Ureea si proteinele sunt sursele de baza ale azotului din apele
reziduale.
Când proteinele sunt prezente în cantitati mari în apa reziduala, se
pot dezvolta mirosuri foarte neplacute din descompunerea lor.
Descompunerea cu ajutorul bacteriilor duce la formarea amoniacului.
Vârsta (prospetimea) apelor reziduale se recunoaste dupa
concentratia amoniacului. În mediu anaerob, bacteriile pot oxida amoniacul
la nitriti si nitrati.
Prezenta predominanta a nitratilor indica stabilizarea deseurilor.
Ureea, constitentul de baza al urinei, este un alt compus organic din
apa reziduala menajera. Deoarece se descompune foarte repede, ureea
nedescompusa se gaseste rareori în alte ape decât în apa reziduala
proaspata.
32
Azotul în forma de nitrati poate fi folosit de animale pentru a
sintetiza proteina animala.(2)
Descompunerea proteinelor din plante si animale conduce din nou la
amoniac. Astfel, daca azotul sub forma nitratilor poate fi utilizat pentru
producerea de proteina de catre alge si alte plante, se impune reducerea
concentratiei acestor compusi din apa pentru a evita dezvoltarea nedorita a
acestor plante acvatice (eutrofizarea).
IV.6.Fosfatii
Fosforul este deasemenea esential pentru cresterea algelor si a altor
organisme biologice. Deoarece fosforul produce si el dezvoltarea exagerata
a algelor în apele de suprafata, concentratia lui din apele reziduale trebuie
strict supravegheata. Apele reziduale menajere pot contine de exemplu 4-
15 mg fosfor/l.
Formele uzuale sub care se gaseste fosforul în solutiile apoase
include ortofosfatii, polifosfatii si fosfatii organici. Ortofosfatii (de
exemplu PO , HPO , H2PO , H3PO4) sunt disponibili pentru
metabolismul biologic fara descompunere. Polifosfatii includ acele
molecule care au 2 sau mai multi atomi de fosfor, de oxigen si în unele
cazuri de hidrogen, combinati în molecule complexe. Polifosfatii sufera
hidroliza în solutii apoase si se întorc la forma de ortofosfati, cu toate
acestea hidroliza decurge foarte încet. Fosforul organic are o importanta
mai mica în apele reziduale menajere, dar poate fi un constituent important
în apele industriale si în namolurile apelor reziduale.
Metoda de determinare a ortofosfatilor este colorimetrica prin
formarea unui complex colorat în albastru cu molibdatul de amoniu.
Polifosfatii si fosforul organic trebuie transformati mai întâi în ortofosfati
printr-o etapa de mineralizare.(2), (5), (6).
33
IV.7. Sulfatii
Ionul sulfat se gaseste în mod obisnuit în majoritatea apelor naturale
si reziduale. Sulful intra în sinteza proteinelor si este eliberat prin
degradarea lor. Sulfatii sunt redusi biologic, în conditii anaerobe, la sulfuri,
care apoi se pot combina cu hidrogenul si pot forma hidrogenul sulfurat,
conform urmatoarelor reactii:
Materia organica + SO S2- + H2O + CO2 (8)
S2- + 2H+ H2S (9)
Hidrogenul sulfurat eliberat în atmosfera de deasupra apelor
reziduale are tendinta de a se acumula în tevile de scurgere si în canalele de
colectare. Aici el poate fi oxidat biologic la acid sulfuric, care este coroziv
si degradeaza tevile de scurgere.
Sulfatii sunt redusi la sulfuri în mineralizatoarele de namol si pot
tulbura procesul biologic daca sulfurile se afla în concentratie mai mare de
200 mg/l. Din fericire, asemenea concentratii sunt rare. Hidrogenul
sulfurat, amestecat cu alte gaze ale apelor reziduale (CH4 + CO2) sunt
corozive pentru tevi si daca sunt arse în motoare cu gaze produsul de ardere
poate deteriora motorul si poate coroda echipamentul, în special daca se
raceste sub punctul de roua.
La concentratii mari sulfatii imprima un gust amar apei, reduc
aciditatea gastrica si puterea peptica a aacesteia.
IV.8. Siliciul
Siliciul se gaseste in apele naturale sub forma de acid metasilicic si
sarurile acestuia. Concentratiile sunt cuprinse intre 2-4 mg/l (rer 100 mg/l).
34
Acidul silicic influenteaza negativ calitatea apelor folosite in
cazanele de abur datorita formarii unor cruste nedorite.(5)
IV.9. Duritatea
Duritatea este data de suma sarurilor solubile de calciu si magneziu.
Ea poate fi:
-dutitate temprara si este data de bicarbonatii de calciu si magneziu din apa;
-duritatea permanenta este data de celelalte saruri solubile de calciu si
magneziu ( mai ales cloruri si sulfati ).
Duritatea se masoara in grade de duritate care reprezinta duritatea
unui litru de apa care contine 10 mg CaO. Mai exista, ca unitati de masura
pentru duritate si: gradul german (10 mg CaO/l apa), gradul francez (10 mg
CaCO3/l apa), gradul englez ( 1 grain CaCO3/1 galon apa), mvali
(1mval=2,8 grade duritate).
In functie de duritate apele se impart in:
-ape foarte moi (0-4°dt);
-ape moi (4-8° dt);
-ape moderate (12-18 dt);
-ape dure (18-30 dt);
-ape foarte dure (dt>30).
De obicei apele subterane sunt mai dure iar cele de suprafata sunt
mai putin dure.(2), (5).
IV.10. Compusii anorganici toxici
Multi dintre acesti compusi fac parte din categoria poluantilor
prioritari.
Cuprul, plumbul, argintul, cromul, arsenul, borul, sunt toxice pentru
microorganisme si de aceea trebuie luati în considerare la proiectarea
35
statiilor de tratare biologica deoarece pot provoca moartea
microorganismelor si tratamentul înceteaza. De exemplu, în
mineralizatoarele de namol, cuprul este toxic la concentratii de 100 mg/l,
cromul si nichelul sunt toxice la concentratii de 500 mg/l iar sodiul este
si el toxic dar la concentratii foarte mari. Alti cationi toxici sunt si potasiul
si amoniu la concentratii de 4000 mg/l. Alcalinitatea prezenta în namolul
mineralizat se va combina si va precipita calciul înainte ca sa fie atinsa
limita toxica.a concentratiei ionilor de calciu.
În apele reziduale industriale sunt prezenti si anumiti anioni toxici
cum ar fi cianurile si cromatii. Acestia se gasesc în special în apele
reziduale de la atelierele de depuneri electrolitice si trebuiesc înlaturati
înainte de a se amesteca cu apele reziduale menajere. Florurile, un alt anion
toxic, se gasesc în apele reziduale de la fabricile de produse electronice.
Metalele grele
Cantitati mici din metale cum ar fi Ni, Mn, Pb, Cr, Cd, Zn, Cu, Fe,
Hg, se pot gasi în apele de suprafata sau subterane din cauza infiltratiilor
sau a scurgerilor accidentale. Unele dintre aceste metale sunt necesare
cresterii si vietii biologice iar absenta lor sau prezenta lor în cantitati
insuficiente limiteaza, de exemplu, cresterea algelor. Simultan, prezenta
acestor metale în cantitati prea mari este toxica, de aceea se impune
controlul si monitorizarea permanenta a concentratiei acestor substante.
Metodele de determinare a acestor substante variaza în complexitate
datorita intereferentelor ce pot interveni. Totusi, aceste metale se pot
determina în cantitati foarte mici datorita unor metode de dozare
instrumentale, foarte fine, cum ar fi polarografia sau spectroscopia de
adsorbtie atomica.(2)
36
IV.11. Substantele tensioactive
Surfactantii - agentii de suprafata sau substantele tensioactive - sunt
alcatuiti din molecule organice mari care sunt usor solubile în apa si
provoaca spumarea apei reziduale în statiile de tratare, precum si spumarea
apelor de suprafata în care se varsa efluentul.
Determinarea surfactantilor se face prin masurarea culorii unei
solutii standard de colorant albastru de metilen. De aceea, o alta denumire
pentru substantele tensioactive este de “substante active pentru albastru de
metilen” (SAAM).
Apele din subteran sunt mult mai putin expuse la poluarea cu
detergenti decat apele de suprafata.(2)
IV.12. Radioactivitatea
proprietatile radioactive ale apelor naturale depind de continutul de:
K40, uraniu, radiu, thoriu, radon, etc.
Pentru determinarea intregului fond natural radioactiv, determinarile
trebuie facute , atat asupra apei cat si namolului si organismelor acvatice,
elemente care acumuleaza in mod obisnuit izotopi radioactivi.(5)
IV.13.Gazele
Gazele care se gasesc cel mai des în ape sunt: oxigenul, bioxidul de
carbon, hidrogenul sulfurat. Primele trei sunt gaze care se gasesc în mod
normal în atmosfera si sunt prezente în toate apele expuse la aer. Ultimele
trei sunt gaze degajate din descompunerea materiei organice prezente în
apele reziduale. Alte gaze care prezinta interes sunt clorul si ozonul (de la
dezinfectia si controlul mirosului) si oxizi de sulf si oxizii de azot (rezultate
din procesul de combustie).
37
În cele mai multe cazuri, amoniacul din apele reziduale este prezent
ca ion de amoniu.
Oxigenul dizolvat.
Oxigenul dizolvat este necesar pentru respiratia microorganismelor
aerobe precum si a altor forme de viata aerobe. Totusi, oxigenul este putin
solubil în apa.
Cantitatea de oxigen (sau alte gaze) care se gaseste dizolvat în apa
depinde de:
(1) solubilitatea gazului
(2) presiunea partiala a gazului în atmosfera
(3) temperatura
(4) puritatea apei (salinitatea, solide în suspensie)
(5) alti componenti prezenti în apa care ar putea “consuma” din oxigenul
dizolvat.
Deoarece ponderea reactiilor biochimice care folosesc oxigen creste
cu cresterea temperaturii, valorea concentratiei oxigenului dizolvat în apa
poate fi critica in lunile de vara. Problema se accentueaza în lunile toride si
datorita faptului ca debitul râurilor scade deci cantitatea de oxigen
disponibil este mai mica. Oxigenul dizolvat este dezirabil în apele reziduale
deoarece previne formarea mirosurilor neplacute.
Hidrogenul sulfurat.
Dupa cum s-a precizat mai sus acesta se formeaza din
descompunerea anaeroba a materiei organice care contine sulf sau prin
reducerea sulfatilor si sulfitilor minerali. Nu se formeaza în prezenta unei
mari cantitati de oxigen.
38
Hidrogenul sulfurat este un gaz incolor, inflamabil si cu un puternic
miros de oua alterate.
Colorarea apelor reziduale si a namolului în negru are loc deobicei
datorita combinarii H2S cu Fe prezent în sulfura feroasa, când se formeaza
si alte sulfuri metalice.
Cu toate ca hidrogenul sulfurat este cel mai important gaz care
provoaca aparitia mirosurilor neplacute ale apelor reziduale, sunt implicati
si alti compusi cum ar fi: indolul, scatolul si mercaptanii, care se formeaza
în decursul descompunerii anaerobe.
Bioxidul de carbon.
Cea mai mare parte a bioxidului de carbon liber se gaseste dizolvat
fizic in apa si numai 0,7% se gaseste sub forma de acid carbonic. Intre
forma libera si sarurile acidului carbonic se stabileste urmatorul echilibru:
MeCO3+CO2↔Me(HCO3)2 (10 )
In acest echilibru apar toate formele de bioxid de carbon din apa:
liber, semilegat ( in carbonatii acizi ) si legat ( in carbonati ).
Existenta uneia sau alteia dintre formele de mai sus este in functie
de pH-ul apei:
-la pH≤4,0 exista numai bioxid de carbon liber;
-la pH=8,4 exista nnumai carbonati;
-la pH≥10,5 exista numai bicarbonati.
Bioxidul de carbon liber nu dauneaza calitatii apei ci, dimpotriva, ii
confera un gust placut de prospetime. Bioxidul de carbon agresiv poate
face apa nepotabila deoarece poate dizolva anumite metale toxice (Pb, Cu).
(2), (5), (9), (16), (28)
39
Cap.V.Proprietatile biologice ale apei potabile
Specialistii în protectia mediului trebuie sa cunoasca totodata si
caracteristicile biologice ale apelor deoarece numai coroborarea tuturor
informatiilor despre diferitele proprietati ale apelor poate duce la o
interpretare corecta a poluarii si stabilirea corecta a posibilitatilor de tratare.
Un inginer chimist specialist în probleme de protectia mediului
trebuie sa cunoasca: principalele microorganisme care se gasesc în apele de
suprafata sî în apele reziduale, organismele patogene gasite în apele
reziduale, organismele care ofera indicatii despre poluare si semnificatia lor
si metodele de determinare a acestor organisme.
V.1. Bacteriile
Bacteriile sunt organisme unicelulare izolate sau coloidale.Bacteriile
se numesc patogene când sunt capabile sa se înmulteasca într-un organism
pluricelular si sa-i produca acestuia probleme de sanatate mai mult sau mai
putin grave.
Dintre principalele bacterii patogene ce pot provoca boli sunt:
bacilul febrei tifoide (Salmonella typliosa)
bacilul dizenteric
bacilul holerei
bacilul tularensis
40
campylobacter (provoaca enterite)
protens morgani (provoaca diaree)
protens vulgaris (provoaca diaree si infectii)
Escherechia coli (provoaca colibaciloza)
Stafilococul auriu (provoaca abcese, frunculoze)
Legionella (provoaca pneumopatie)
Leptospira (Spirochaeta) (provoaca icterul hemoragic).
Identificarea bacteriilor se efectueaza dupa izolare, prin crestere pe
un mediu specific de reactivi chimici si/sau prin reactii de seroaglutinare
care permit punerea în evidenta a caracteristicilor biochimice ale
citoplasmei sau ale membranei bacteriei, precum si virulenta lor.
Controlul sistematic al caracteristicilor bacteriologice ale apei începe
întotdeauna indirect, prin determinarea prezentei sau absenţei germenilor
de contaminare fecala.
Tehnica de dozare a bacteriilor din mediul acvatic este asemanatoare
cu cea folosita de laboratoarele clinice din spitale. Difernta consta în faptul
ca în mediu acvatic bacteriile se gasesc în dilutie mare. Izolarea lor necesita
deci tehnici particulare de concentrare (membrane filtrante) si de revigorare
(incubare la diferite temperaturi).
V.2. Virusurile
Virusurile sunt agenti patogeni foarte mici, vizibili doar la
microscopul electronic si care nu se pot înmulti decât în interiorul unei
celule vii. Un virus este alcatuit dintr-un acid nucleic si o proteina care se
poate separa chimic.
Virusurile hidrice care se pot gasi în apele reziduale sunt:
- enterovirusuri: virusul poliomelitic, care ataca centrii nervosi
41
virusul ECHO, care provoaca diaree la copii si
meningita limfocitara reversibila
coxackie A sau B; care provoaca meningita
limfocitara, mialgii sau miocardite.
- virusul hepatitei infectioase (numai tipul A se transmite prin apa)
- adenovirusul, care ataca caile respiratorii superioare si intestinul
- rotavirusul, care provoaca sindrom diareic la copii mici
- virusul Rev (mai putin cunsocut)
- Papillomavirus; responsabil de verucile contactate în piscine.
V.3. Ciupercile
Uneori Histoplasma capsulatum, o ciuperca microscopica, infesteaza
canalizarile. Ea este agentul histoplasmozei. Cu toate acestea, nu se cunosc
epidemii hidrice datorate ciupercilor.
V.4. Amoeba
Amoeba pot rezista mai multe luni în apa sub forma de chisti. Ele
sunt bine înlaturate de tratamentul cu ozon 0,4 mg/l. În patologia umana
sunt implicate doua specii importante de amoeba:
Eutamoeba histolytica (agentul dizenteriilor grave)
Naegleria gruberi (agentul meningitei)
Rezistenta acestor organisme la actiunea dezinfectantilor, superioara
celor mai multe bacterii, complica eliminarea lor; ele pot fi un indice
pretios al eficacitatii unei dezinfectii.
42
V.5. Protozoare
Giardia lamblia este raspunzatoare de numeroase gastroenterite de
origine hidrica. Rezistenta ei la dezinfectie este crescuta; mai ales în forma
închistata. Se elimina bine prin floculare la doza optima urmata de o filtrare
rapida pe nisip.
V.6. Parazitii (viermii)
Apa poate servi drept vehicul pentru numerosi viermi paraziti,
proveniti de la oameni sau de la animale. Acesti viermi sau ouale lor nu
sunt distrusi prin dezinfectie la dozele de dezinfectant practicate deobicei;
totusi, dimensiunile lor sunt suficient de mari pentru a fi eficienta o filtrare.
Dintre parazitii cei mai cunoscuti amintim:
- Tenia Solium, tenia saginata, tenia echinococcus (la câini)
- Distoma hepatica (în faza adulta se fixeaza în ficat)
- Ascaris lumbricoides (se dezvolta în apa sau în pamânt umed, formând un
embrion de 0,3 mm care contamineaza direct omul).
- Oxyures vermiculis (frecvent la copii); se pare ca nu traieste în apa un
timp îndelungat)
- Ankylostoma duodenale: traieste în intestin provocând hemoragii si diarei
persistente.
- Filaria medinensis: formeaza abcese subcutanate
- Filaria sanguinis hominis: acest vierme traieste în vasele de sânge în
trenul inferior al corpului
-Anguillula instinalis: vierme de 2-3 mm care traieste în duoden. Oul se
dezvolta în apa.
43
V.7. Insectele
Insectele acvatice periculoase din punct de vedere sanitar sunt în
special musculitele, a caror larva traieste obligatoriu în apa si care sunt
agenti de transmitere a anumitor boli.
Malaria este transmisa prin intermediul Anoplieile iar febra galbena
este transmisa de Aedes aegypti. Filarioza si encefalita virala pot fi
transmise de genul Culex.
V.8. Organismele saprofite care au habitatul în apele dulci
Spre deosebire de organismele descrise anterior, bine adaptate sa
traiasca depinzând de organisme mult mai complexe, în particular
homeoterme în apa se pot gasi si organisme adaptate la viata acvatica.
Aceste organisme constituie flora si fauna acvatica. Ele au un rol benefic
pentru echilibrul natural, dar daca se înmultesc prea mult (datorita
îmbogatirii apei în azot sî fosfor) pot provoca diverse neplaceri: fenomene
alergice la cei care fac baie, gust si miros neplacut, dificil de eliminat prin
potabilizare.
Biotopul acvatic reclama un echilibru complex care consta în
convietuirea organismelor consumatoare sau a moleculelor organice
(heterotrofe) si producatorii de materie organica care sunt autotrofi. Algele
si plantele acvatice pot sintetiza cantitati enorme de materie organica,
pornind de la elemente chimice simple (carbon, azot, fosfor, oxigenul), prin
fotosinteza sau prin chimiosinteza.
V.9. Algele
44
Algele pot fi flotante (planctonul) sau prinse pe un suport
(perifitonul). Clasificarea algelor este bazata pe pigmenti, pe morfologie,
pe substantele de rezerva si aparatul flagelar.
Identificarea algelor se face de catre specialisti si necesita o mare
experienta si utilizarea unor referinte numeroase.
V.10. Zooplanctonul
Zooplanctonul apelor dulci este sarac în germeni si specii; el este
reprezentat de un numar mic de indivizi în fluvii si râuri, contrar cu
numarul din lacuri si elestee.
Animalele planctonului sunt transparente si poseda apendice care le
permit sa se mentina în apa. Ele se gasesc la o adâncime variabila în functie
de curentii care agita suprafata apei. Deasemenea exista si migratii verticale
zilnice, în relatie cu fitotrofismul.
Marimea animalelor planctonice este variabila. Unele încrengaturi nu
cuprind decât indivizi microscopici (Protozoare, Rotifere) iar altele indivizi
de câtiva centimetrii (Crustacee). Ele se hranesc cu alge, bacterii, resturi
organice si uneori se manânca între ele.
Exista o legatura strânsa între zooplancton si alge. Se observa o
proliferare a algelor în rezervoarele sau râurile în care zooplanctonul
algivor este distrus prin intoxicare.
Ouale, chistii sau larvele zooplanctotnului pot traversa filtrele si sa
se
dezvolte ulterior. (2), (3), (6), (16), (26), (27), (29), (30).
45
Cap.VI. Modul in care anumiti parametrii ai apei
influenteaza activitatile umane si sanatatea
Agentii spumanti – au efect toxic asupra organismului si au un efect
estetic negativ.
Amoniul – apare in prima etapa de descompunere a materiei
organice. Sub influenta bacteriilor din sol (nitrobacter si nitrosomonas ) se
reduce la nitriti si la nitrati. Este periculos pentru sanatateea omului mai
ales cand este insotit de bacterii patogene. Confera apei proprietati
corozive.
Argintul – provoaca boala denumita “Argyria”, caracterizata prin
colorarea pielii. Expuneri cronice la ingestia de argint provoaca colorarea
in gri a tegumentelor si organelor.
Arsenul –poate proveni in apa fie de la infiltratii din industria de
profil fie de la aplicarea pe sol a insecticidelor care contin acest element.
Are efect toxic si cancerigen, mai ales la ingestie repetata.
Bacteriile – care se gasesc in apa pot fi patogene sau nepatogene.
Bacteriile patogene sunt periculoase pentru sanatatea omului, ele fiind
responsabile pentru aparitia “febrei tifoide”, a “dizenteriei”,
46
”gastroenteritelor”, ”hepatitelor”, “holerei” ,etc. Daca bacteria denumita
E.coli se gaseste in apa alaturi de concentratii mari de cloruri, nitriti, nitrati
sau amoniu este clar ca poluarea apei provine din infiltrarea dejectiilor.
Bariul – este foarte toxic pentru om cand este ingerat sub forma de
saruri solubile.
Benzenul – are efect cancerigen.
Bicarbonatii – confera apei o alcalinitate care deranjeaza mai ales in
industria alimentara.
Bioxidul de carbon si acidul carbonic – provine in apa din apa de
ploaie care dizolva CO2 din atmosfera; au efect coroziv.
Boratii – deranjeaza atunci cand este prezent in apa folosita la irigatii
deoarece afecteaza productia de citrice.
Bromurile – au un efect coroziv si produce iritarea tegumentelor si
chiar arsuri pe piele.
Cadmiul – patrunde in apa ca impuritate a zincului.
Calciul– Confera duritate apei si deranjeaza atunci cand se gaseste in
cantitati prea mari in apa de racire sau in apa folosita in industria
alimentara.
Cianurile – sunt foarte toxice pentru om, doza letala fiind foarte
mica.
Clorul – provine in general din clorinarea apei in faza de dezinfectie
iar in cantitati prea mari devine suparator la gust . Formeaza cu amoniacul
din apa cloramine care sunt toxice si cancerigene.
Clorurile – aflate in cantitate prea mare in apa confera acesteia un
gust sarat, neplacut, totodata accetuand si coroziunea conductelor.
Deasemenea, apa prea salina , folosita la irigatii are un efect toxic asupa
plantelor.
47
Cromul – cel trivalent este esential in buna derulare a
metabolismului glucidic, lipidic si protidic. Cromul hexavalent este
considerat toxic si cancerigen.
Cryptosporidium – este un protozor care se poate gasi in apa si care
poate provoca diaree si febra redusa.
Culoarea apei – provine din descompunerea materiilor organice din
apa, de la continutul de Fe si Mn al apei si de la acizii humici (culoarea
galbena). Confera apei un aspect inestetic si in functie de sursa de colorare
a apei are si alte impedimente.
Cuprul – apare in apa din cauza coroziunii conductelor de apa si
provoaca deranjamente stomacale, intestinale si “boala Wilson”.
Cuprul – este necesar organismului in nutritie, deficiente de cupru
ducand la deficiente de fer in organism. Cantitati prea mari de cupru
ingerate duc la afectiuni hepatice si la anemie.
Duritatea – o prea mare duritate a apei determine cresterea
consumului de sapun, afecteaza gustul multor alimente si deranjeaza la
spalarea hainelor si a veselei, lasand urme inestetice. Apa tehnologica dura
folosita la racire deranjeaza deoarece provoaca depuneri nedorite. Se
presupune ca o duritate prea mica sta la baza aparitiei bolilor
cardiovasculare.
Fenolul – la concentratii de 1 ppb confera apei clorinate un gust
neplacut datorita formarii clorofenolilor; este toxic.
Ferul – atunci cand se gaseste in apa ofera acesteia un gust metalic,
coloreaza in rosu obiectele sanitare din bai si lasa urme nedorite pe rufarie
la spalat;
Florurile – pot fi bune sau rele in apa, in functie de concentratia in
care se gasesc. La concentratii de 1mg/l impiedica aparitia cariilor dentare;
la 2-4 mg/l apare patarea dintilor iar la concentratii mai mari de 4 mg/l
apar depuneri nedorite de calciu pe articulatii.
48
Giardia lamblia – este de asemenea un protozor care provoaca
crampe si oboseala.
Gustul – provine de la diferiti componenti ai apei cum ar fi: Fe, Mn,
Cu, Zn, substante organice in descompunere, H2S, florurile, etc.si poate
face ca apa sa fie nepotabila
Hidrogenul sulfurat – confera apei un caracter coroziv si formeaza pe
suprafete “dare de fum “.
Legionella – este o bacterie care provoaca boli grave insotite de
diaree, voma si simptome gastrointestinale.
Manganul – aflat in concentratii prea mari confera apei un gust si
miros neplacut si provoaca colmatarea conductelor.
Mercurul – este un compus cu toxicitate cunoscuta. In timp ce
mercurul organic ataca Sistemul Nervos Central, cel anorganic ataca
rinichii.
Metanul – cu toate ca confera apei un aspect laptos nu se cunosc
efectele asupra sanatatii umane.
Nichelul – este clasificat ca un element cu potential cancerigen
Nitratii – se pot afla in apa fie din surse naturale fie datorita poluarii.
Nitratii se pot gasi in apele de suprafata din descarcarile atmosferice;
poluarea apelor cu nitrati se realizeaza fie de la ingrasamintele aplicate
nerational, fie de la poluarea cu dejectii. Nitratii se transforma in cavitatea
bucala in nitriti (fenomen accentuat la copii mici datorita pH-ului mai alclin
al salivei lor ) si se leaga in sange de hemoglobina formand
methemoglobina. Aceasta blocheaza celulele rosii ale sangelui provocand
“cianoza” iar la copiii mici poate cauza chiar moartea (”copil albastru”).
Nitritii – provin in apa in general din nitrati. Ei au aceleasi efecte
toxice ca si nitratii.
Pesticidele - sunt in general substante organice sintetice si in general
sunt toxice (v. Subst. Org. Sint.)
49
Plumbul – cu ani in urma nu s-a cunoscut toxicitatea plumbului si de
aceea s-au folosit la conductele din sistemele de distributie a apei. Ulterior
s-a descoperit toxicitatea acestui element pentru creir, rinichi, sistemul
nervos si globulele rosii din sange si ca el poate fi extrem de periculos mai
ales la copii mici.
Radiul – este un element radioactiv, avand efect cancerigen mai ales
la nivelul capului.
Radonul – este un element radioactiv cu efect cancerigen asupra
plamanilor.
Seleniul – are efect potential toxic, fiind observate efecte de acest
gen pe animale.
Silicea – deranjeaza deoarece sta la baza colmatarii conductelor de
racire
Sodiul – creste actiunea coroziva a apei, ii ofera acesteia un gust
neplacut si stinghereste dedurizarea apei cu ajutorul schimbatorilor de ioni.
Sunt de dorit concentratii cat mai mici de sodiu la persoanele cu
hipertensiune si afectiuni cardiovasculare.
Substantele organice sintetice – mai ales cele solubile se dizolva in
apa din sol si majoritatea au efecte toxice. Toxicitatea acestor compusi se
exprima prin timpul de injumatatire care este perioada de timp in care un
compus isi injumatateste concentratia in sol. Iata mai jos o lista a
substantelor organice toxice si limitele maxime propuse de US EPA pentru
apa potabila (tabelul XII).
Tabelul XII. Substantele organice toxice si limitele maxime propuse
de US EPA pentru apa potabila
Substanta Chimica Organica
(1)
Concentratia maxima propusa, mg/l
(2)
Acrilamida 0,0005
50
Alaclor 0,002
Aldicarb 0,01
Aldicarb sulfoxid 0,01
Aldicarb sulfon 0,04
Atrazina 0,002
Carbofuran 0,04
Clordan 0,02
Cis-1,2-dicloretilena 0,07
(1) (2)
DBCP 0,0002
1,2- diclorpropan 0,005
o-diclorbenzen 0,6
2,4-D 0,1
EDB 0,00005
Epiclorohidrina 0,002
Etilbenzen 0,7
Heptaclor 0,0004
Heptaclorepoxid 0,0002
Lindan 0,0002
Metoxiclor 0,4
Monoclorbenzen 0,1
Difenil policlorinat 0,0005
Pentaclorofenol 0,2
Stiren 0,005
Tetracloretilen 0,005
Toluen 2,0
2,4,5-TP 0,01
51
Toxafen 0,001
Trans-1,2-dicloretilen 0,1
Xilen 10,0
Solidele dizolvate totale – accelereaza coroziunea si deranjeaza prin
depunerile de pe cazanele de racire si in industria alimentara. Pentru
comparatie se poate observa ca valoarea acestui parametru variaza foarte
larg in apa (Tabelul XIII)
Tabelul XIII.Valorile comparative ale solidelor totale dizolvate, in
mg/l, pentru diferite tipuri de ape.
Sursa STD, mg/l
Apa distilata 0
Apa deionizata 8
Apa de ploaie 10
Lacul Michigan 170
Rauri din USA 210
Raul Missouri 360
Raul Pecos 2.600
Oceane 35.000
Marea Moarta 250.000
Substantele organice volatile – prezinta risc pentru sanatatea unmana
datorita potentialului lor cancerigen. Mai jos este prezentata o lista a
substantelor organice volatile care au concentatia limitata de US EPA
precum si limita maxima (tabelul XIV).
Sulfatii – confera apei un gust neplacut si au efecte laxative.52
Tetraclorura de carbon – face parte din clasa substantelor organice
volatile (VOC) si este o substanta cancerigena.
Trihalometanii – au efect cancerigen cunoscut mai ales asupra
tubului digestiv.
Turbiditatea – ofera apei un aspect neplacut si deranjeaza faza de
dezinfectie a apei cu UV.
Tabelul XIV. Lista substantelor organice volatile care au
concentatia limitata de US EPA
Substante Organice Volatile Concentratia maxima admisa, mg/l
Tricloretilena 0,005
Tetracloretilena 0,005
Tetraclorura de carbon 0,005
1,1,1-Tricloretan 0,2
1,2-Dicloretan 0,005
Clorura de vinil 0,002
Clorura de metilen 0,002
Benzen 0,005
Clorobenzen 0,1
Diclorbenzen 0,6
Triclorbenzen 0,07
1,1-Dicloretilena 0,007
Trans-1,2-Dicloretilena 0,1
Cis1,2-Dicloretilena 0,07
Uraniul – este un element cu efect toxic asupra rinichilor si potential
efect cancerigen.
53
Virusurile – depind total de celulele vii, cunoscandu-se peste 100 de
tipuri de enterovirusi. Mai jos sunt prezentate efectele pe care le produc
majoritatea virusurilor(tabelul XV).
Zincul – este un compus toxic in cantitati prea mari si confera apei
un gust neplacut. (1), (3), (7), (12), (17),(24), (25), (27), (29), (31), (32),
(33), (34).
Tabelul XV. Efectele pe care le produc cele mai importante virusuri.
Virusul Boala
Enterovirus Poliomielita, Meningita aseptica si
Encefalita
Reovirus Boli respiratorii si intestinale
Rotavirus Gastroenterite
Adenovirus Boli respiratorii si intestinale
Virusul Hepatitei A Hepatita Infectioasa
Virus tip NorWalk Gastroenterite
54
BIBLIOGRAFIEBIBLIOGRAFIE
1. Balanescu, Gr., Dictionar de chimie, Ed. Tehnica, Bucuresti,1964
2. Burtica, G.,Pode, R., Vlaicu, I., Pode, V., Negrea, Adina, Micu, Daniela, Tehnologii de tratare a efluentilor reziduali ,Ed. Politehnica Timisoara , 2000
3. Calancea, I., Toxinele solului, Ed.Ceres, Bucuresti, 1973
4. Ceausescu, D., Analiza chimica a apei-metode simple si rapide in conditii de teren-,Ed. Facla, 1978
5. Cocheci,V. si col. , Bazele tehnologiei chimice ,Institutul Politehnic « Traian Vuia » Timisoara , 1984
6. Decun, M., Igiena veterinara si protectia mediului, Ed. Helicon Timisoara 1997
7. Ionescu-Sisesti, G.,-Agrotehnica, Min. Agr. Si Silv., Ed. Agrosilvica de stat, Bucuresti,1958
8. Ivanova, T., Stoyanov, I., Stoilov, G., Kostov, P. and Sapunova, S. “Zeolite Gardens in Space”, Properties and Utilization of Natural Zeolites, Thessaloniki, Greece, June 3-7, 2002, pp.7
55
9. Strambeanu N. , Rus Valeria , Ursoiu I. , Schimbul ionic, principii teoretice si aplicatii in alimentarile cu apa , Ed. Eurostampa , Timisoara 1999.
10.***, Techniques , Sciences , Methodes , nr. 4 si 9, 1988 , pg.243-246
11.Thessaloniki, Greece, June 3-7, 2002, pp.146*** , Infoterra , Buletin de documentare , Gospodarirea apelor , 2000
12.***, Environmental & Techn. , nr. 167 , iunie 1997
13.***, Infoterra , Buletin de informare , Tratarea apelor si a apelor uzate
14.***, Journal of environmental Engineering , 123 , nr. 4 , 1997
15.***, Infoterra , Metode de tratare a apei , Caiet de traduceri , Romania Water & Waste Treatment , vol 36 , nr 11, 1993 , pg. 30, pg 23.,
16.***, Degremont, Memento technique de l’eau Tome 2 , ed. Degremont, Paris 1989
17.***, 1 st International Conference of the Chemical Scientists of the South-East European Countries, Book of abstracts , volume II , june 1-4, 1998, Halkidiki , Greece
18.***, Revista Agentiei de apa , Adour Garonne , nr. 45 , 1990 , pg 29
19.***, http://edis.ifas.ufl.edu., Groundwater and Pesticides
20.***, http://www.anchete.ro, Anchete si reportaje
21.***,http://wlapwww.gov.bc.ca,Grounwater Resources of British Columbia
22.***, http://aquadoc.rowater.ro, Actualitati referitoare la implementarea Directivei apelor
23.***, http://uwsp.edu/water
24.***, http://www.defra.gov.uk, Nitrates reducing Water polution from Agriculture
56
25.***, http://ohioline.osu.edu, Pesticides and Groundwater Contamination, Bulletin Extension
26.***, http://www.subiectiv.go.ro, Apa.
27.***, http://www.grida.no, Starea apelor subterane. Implicatiile economice si sociale ale deteriorarii starii de calitate a apelor subterane
28.***, http://www.uwsp.edu, What could contaminate groundwater
29.***, http://www.italocorotondo.it, Water Pollution
30.***, http://www.bgs.ac.uk, Hidrogeology-Groundwater Pollution
31.***, http://www.ecomond.ong.ro, Efectul si combaterea poluarii cu crom la Sebis
32.***, http://www.nanoinvestornews.com
33.***, http://www.h2ofilter.ro/contaminanti.php
34.***, http://greanpeace.ro, Nitratii in apa potabila
57
UNIVERSITATEA “POLITEHNICA” DIN TIMISOARA
FACULTATEA DE CHIMIE INDUSTRIALA SI
INGINERIA MEDIULUI
NORME DE CALITATE A APEI
POTABILE
REFERAT
58
CONDUCATOR STIINTIFIC DOCTORAND::
Prof.Dr.Ing.Aurel Iovi Ing.Daniela Micu
TIMISOARA
2004
CUPRINS
Cap.I.Apa si sanatatea...............................................................................1
Cap. II. Norme de calitate a apei potabile................................................4
Cap. III. Proprietatile fizice ale apei potabile........................................16
III.1.Rcontinutul total in solide..........................................................................16 III.2.Mirosul.......................................................................................................17 III.3.Gustul.........................................................................................................23 III.4.Temperatura...............................................................................................23 III.5.Densitatea...................................................................................................24 III.6.Culoarea......................................................................................................25 III.7.Turbiditatea................................................................................................25Cap. IV.Proprietatile chimice ale apei potabile.....................................26
IV.1.pH-ul.........................................................................................................26 IV.2.Clorurile.....................................................................................................28 IV.3.Substantele organice..................................................................................39 IV.4.Alcalinitatea...............................................................................................29 IV.5.Azotul si formele sale................................................................................30 IV.6.Fosfatii.......................................................................................................33 IV.7.Sulfatii.......................................................................................................34 IV.8.Siliciul.......................................................................................................34 IV.9.Duritatea....................................................................................................35 IV.10.Compusii anorganici toxici......................................................................35 IV.11.Substantele tensioactive...........................................................................36 IV.12.Radioactivitatea........................................................................................37 IV.13.Gazele.......................................................................................................37
59
Cap.V.Proprietatile biologice ale apei potabile......................................40
V.1.Bacteriile.....................................................................................................40 V.2.Virusurile.....................................................................................................41 V.3.Ciupercile....................................................................................................42 V.4.Amoeba........................................................................................................42 V.5.Protozoare....................................................................................................42 V.6.Parazitii........................................................................................................43 V.7.Insectele.......................................................................................................43 V.8.Organismele saprofite..................................................................................44 V.9.Algele...........................................................................................................44 V.10.Zooplanctonul............................................................................................45
Cap.VI. Modul in care anumiti parametrii ai apei influenteaza
activitatile umane si sanatatea.................................................................46
BIBLIOGRAFIE.......................................................................................55
60
top related