14Protecţia apelor şi ecosistemelor acvatice 14.1. Consideraţii generale Apa reprezintă o resursă naturală regenerabilă, vulnerabilă şi limitată, cu rol important în menţinerea unui echilibru ecologic durabil. ,,Apa nu este un produs comercial ca oricare altul, ci o moştenire ce trebuie protejată, apărată şi tratată ca atare."1 Apa este esenţială pentru viaţa umană şi este necesară în numeroase activităţi şi procese industriale. Dezvoltarea contemporană este strâns legată de creşterea rapidă a consumurilor de apă (ale populaţiei, industriei şi agriculturii) şi creşterea cantităţilor de ape uzate care înrăutăţeşte calitatea acestora. De asemenea, prea multă apă poate avea ca efect pierderi de vieţi şi daune ca urmare a inundaţiilor, iar prea puţină este la fel de devastatoare (seceta). Conform prognozelor privind impactul schimbărilor climatice se estimează ca aceste evenimente să devină mai frecvente şi mai extreme. Prin poluarea apelor se înţelege alterarea calităţilor fizice, chimice şi biologice ale acesteia, produsă direct sau indirect de activităţi umane sau de procesele naturale care o fac improprie pentru folosirea normală2, în scopurile în care această folosire era posibilă înainte de a interveni alterarea3. Având în vedere importanţa apei ca resursă naturală este necesară aplicarea unui set de măsuri specifice referitoare la protecţia rezervelor de apă şi a ecosistemelor acvatice. Acestea se diferenţiază în raport cu tipul resursei afectate, existând măsuri pentru protecţia apelor de suprafaţă, a apelor subterane, precum şi a apelor marine şi oceanice. Protecţia apelor are ca obiect menţinerea şi îmbunătăţirea calităţii şi productivităţii biologice ale acestora, în scopul evitării unor efecte negative asupra mediului, sănătăţii umane şi bunurilor materiale. De asemenea, conservarea, protecţia şi îmbunătăţirea calităţii apelor costiere şi maritime urmăreşte reducerea progresivă a evacuărilor, emisiilor sau pierderilor de substanţe prioritare/prioritar periculoase în scopul atingerii obiectivelor de calitate stipulate de diverse reglementări internaţionale şi naţionale. Politicile ecologice pentru protecţia resurselor de apă şi a ecosistemelor ecologice au ca punct de plecare obiectivele formulate la nivel global. Conferinţa Considerentul 1 din directiva-cadru privind apa Cursurile de apă cunosc şi procese de poluare naturală, care este produsă, de obicei, prin antrenarea unor particule sau roci, dizolvarea lor, de vegetaţia acvatică etc. 3 Poluarea apei a fost definită la prima Conferinţă internaţională privind situaţia poluării apelor din Europa, care a avut loc la Geneva în 1961, ca fiind „modificarea directă sau indirectă a compoziţiei sau stării apelor unei surse oarecare, ca urmare a activităţii omului în aşa măsură încât ele devin mai puţin adecvate tuturor sau numai unora din utilizările pe care le pot căpăta în stare naturală”. 1 2 267 privind Apa şi Mediul care a avut loc la Dublin în ianuarie 1992, urmată în acelaşi an de Conferinţa Naţiunilor Unite privind Mediul şi Dezvoltarea, de la Rio de Janeiro, a prilejuit formularea principiilor generale pentru dezvoltarea şi gospodărirea durabilă a resurselor de apă: principiul bazinal, principiul gospodăririi unitare cantitate-calitate, principiul solidarităţii, poluatorul plăteşte, principiul economic - beneficiarul plăteşte. Menţinerea unui echilibru durabil în ceea ce priveşte diversele aspecte referitoare la apă constituie obiectivul Directivei-cadru privind apa, adoptată în 20004. Aceasta pune bazele unei politici moderne şi holistice în domeniul apei pentru Uniunea Europeană5. Politica UE în domeniul apei a abordat de asemenea anumiţi factori care exercită presiuni importante, cum ar fi: poluarea datorită evacuării apelor urbane uzate6, nutrienţii proveniţi din agricultură7 , emisiile industriale8 şi evacuarea substanţelor periculoase9 şi anumite direcţii neacoperite până acum: apele subterane10, substanţele prioritare, evaluarea şi gestionarea inundaţiilor11 şi strategia maritimă.12 Acţiunile necesare pentru menţinerea durabilă a acestei resurse vizează: realizarea unui complex de lucrări de amenajare a teritoriului; aplicarea reglementărilor privind calitatea apelor naturale şi a efluenţilor; utilizarea într-o manieră integrată a cercetărilor ştiinţifice; sensibilizarea opiniei publice etc. 4 Directiva 2000/60/CE a Parlamentului European şi a Consiliului, de stabilire a unui cadru de politică comunitară în domeniul apei (JO L 327, 22.12.2000, p. 1. Directiva stabileşte un cadru legal pentru a garanta cantităţi suficiente de apă de bună calitate în Europa. Obiectivele sale cheie sunt: • să extindă protecţia apei pentru toate apele: apele de suprafaţă şi subterane interioare şi litorale; • să atingă o „stare bună” pentru toate apele până în 2015; • să pună bazele gestionării apelor în bazinele hidrografice; • să combine valorile limită ale emisiilor cu standardele de calitate a mediului; • să asigure că preţul apei oferă stimulente adecvate consumatorilor de apă pentru ca aceştia să folosească eficient resursele de apă; • să implice mai strâns cetăţenii; • să alinieze legislaţia. 5 Comunicarea Comisiei către Parlamentul European şi către Consiliu, Etape către o gestionare durabilă a apei în Uniunea Europeană, [SEC(2007) 362], [SEC(2007) 363. 6 Directiva 91/271/CEE (JO L 135, 30.5.1991, p.40. 7 Directiva 91/676/CEE (JO L 375, 31.12.1991, p. 1–8 8 Directiva 96/61/CE, JO L 257, 10.10.96, p. 26 9 Directiva 76/464/CEE (JO L 129, 18.5.1976, p. 23 şi directivele derivate corespunzătoare 10 Directiva 2006/118/CE (JO L 372, 27.12.2006, p.19. 11 COM(2006)15 final din 18.01.2006. 12 COM(2005)505 final din 24.10.2005. 268 37. a fost distribuită astfel: clasa 1 – 12. Starea apelor în România şi UE Potrivit Raportului – Apa-200714. 14. Din analiza datelor prezentate in raportul mai sus menţionat. rezultă că 18. 161/2006 pentru aprobarea Normativului privind clasificarea calităţii apelor de suprafaţă în vederea stabilirii stării ecologice a corpurilor de apă. apă uzată menajeră.4 %. în cursul anului 2006.3. canalele şi lacurile navigabile interioare. ape teritoriale ( maritime interioare). Clasificarea apelor supuse protecţiei Din punct de vedere administrativ apele se clasifică astfel: a.5 %.14. b.2. După criteriul situării obiective şi destinaţiei. apa de desecare.3% în clasa aV-a de calitate. poate fi băută. sunt apele cuprinse între porţiunea ţărmului ţării spre larg. clasa a IV-a . 14 www.1 %. clasa a II-a 38.mmediu.ro/ape/calitatea_apelor 2007. apă potabilă – apă de suprafaţă sau subterană. precum şi cele cu privire la care interesele unor state străine au fost recunoscute prin tratate şi convenţii internaţionale. ape internaţionale. ape uzate industrial. din legislaţia în vigoare13. În ceea ce priveşte calitatea principalelor lacuri aceasta este analizată din punct de vedere al nutrienţilor sau biomasa fitoplanctonică. sunt râurile.15 %. clasa a V-a – 7. 24. a căror întindere şi delimitare este stabilită prin legea naţională.3% în clasa a IVa şi 5. ape naţionale. Partea I nr.5 % în clasa a II-a.8 % dintre lacurile analizate s-au încadrat în clasa Ia de calitate. clasa a III-a – 26.apa dulce necesară vieţii şi ambianţei aşezărilor umane. cele care intră sau trec prin graniţele naţionale.1 % în clasa a III-a. natural sau după tratare fizico-chimică sau/şi microbiologică. publicat în Monitorul Oficial. chimici şi 13 Ordinul nr. apa pentru populaţie . fluviile. care.9 %. 511 din 13/06/2006. în România. evaluată în funcţie de situaţia celor 781 de secţiuni de monitorizare. calitatea globală a apelor curgătoare de suprafaţă.din sursele de apă de suprafaţă. In zonele marine de îmbaiere utilizate în scop recreaţional nu sau înregistrat depăşiri ale indicatorilor fizici. 14. precum şi apele râurilor si fluviilor de frontieră de la malul român până la linia de frontieră stabilită prin tratate şi convenţii internaţionale. Stabilirea stării de calitate a diferitelor categorii de ape se face numai pe baza indicatorilor de calitate corelaţi cu diferitele utilizări ale apei. apele se clasifică astfel: resurse de apă dulce – apele de suprafaţă şi cele subterane. c. apa pentru industrie. apa pentru irigaţii .htm 269 . sunt apele cu privire la care statul nostru este riveran cu alte state. Numărul ridicat de ape „cu risc” este asociat în mod clar cu zonele dens populate şi cu regiunile cu un consum intensiv. amoniu. protecţia împotriva inundaţiilor şi dezvoltarea urbană16. Analizele pentru stabilirea caracteristicilor apelor uzate sunt necesare pentru 15 16 COM(2007)120 final. Poluarea difuză. Cel de-al treilea raport asupra punerii în aplicare a Directivei privind nitraţii confirmă contribuţia semnificativă a agriculturii la poluarea cu nitraţi a apelor subterane şi de suprafaţă şi la eutrofizare15. din care 39 cu petrol. în care se situează majoritatea apelor industriale. este o ameninţare majoră pentru apele UE. în special în Europa de Sud. agricultura.. mai general. în anul 2006. Compoziţia apelor de suprafaţă dar şi a celor reziduale se stabileşte prin analize de laborator care determină cantitatea şi starea materiilor în suspensie. cele mai multe depăşiri s-au înregistrat la: substanţe organice. 4 cu substanţe organice. s-au înregistrat 63 de poluări accidentale. în urma monitorizării parametrilor fizico-chimici la forajele situate în stratul freatic. ape orăşeneşti. Din analiza datelor raportate în anul 2006. al apei. gospodăriile. duritate totală şi fier. grăsimi. fie cele anorganice. zone agricole sau zootehnice. energia hidroelectrică. degradarea fizică a ecosistemelor acvatice şi. După caracteristicile fizico chimice apele uzate sunt: ape cu conţinut predominant de materii organice – cuprind apele menajere şi unele ape industriale (industria alimentară). o problemă importantă este şi poluarea surselor punctiforme. 270 . iar în unele state membre este chiar de 1%. În unele state membre ale UE15 şi.microbiologici de calitate în raport cu normele naţionale şi comunitare. situaţia actuală a apelor este mai gravă decât cea preconizată Procentual real de corpuri de ape care îndeplinesc toate obiectivele Directivei Cadru Apa este scăzut. rurale. ajută la urmărirea procesului de descompunere (prin determinarea CBO5. În UE-15. În România. supraexploatarea apelor. din surse agricole. Apele uzate. cloruri etc. În UE .) şi stabileşte prezenţa şi felul organismelor din apă.4. Principalele forţe antrenante principale care cauzează aceste presiuni sunt industria. cantităţi semnificative de ape uzate nu sunt tratate încă în mod adecvat înainte de a fi evacuate în apele de suprafaţă. Compoziţie şi caracteristici Apele uzate sunt ape evacuate după utilizare din zone urbane. 5 cu steril de mină şi suspensii şi 12 poluări de altă natură. pH. COM(2007) 128 final. 14. 3 cu produse chimice. Cele mai semnificative şi răspândite presiuni sunt poluarea difuză. în UE-12. O2 etc. în care predomină fie substanţele organice. azot. ape cu conţinut predominant de materii anorganice. încărcate cu o mare cantitate de reziduuri suspendate sau dizolvate. industriale. navigaţia. adesea nedurabil. Gh. culoarea apelor uzate devine mai închisă. începe după cca. 10 zile şi durează peste 100 zile. la temperatura de 200C. Consumul biochimic de oxigen reprezintă gradul de impurificare al apei uzate sau de suprafaţă. o durată de 20 zile. se produce în două faze19: faza primară (a carbonului). mai mult sau mai puţin pronunţat. de obicei. Dintre caracteristicile fizice analizate enumerăm: Turbiditatea apelor uzate şi a emisarilor 17. în care oxigenul se consumă pentru oxidarea substanţelor organice. care inhibă procesele de oxidare. pentru apele uzate. respectiv consumul biochimic de oxigen. este important să cunoaştem conţinutul de oxigen al acesteia. la temperatura şi timpul standard 20°C. Pentru a putea stabili gradul de poluare al unei ape de suprafaţă. cu 2 . Consumul chimic de oxigen (CCO) stabileşte indirect cantitatea de oxigen Turbiditatea se măsoară în grade pe scara silicei şi se determină. reprezintă cantitatea de oxigen consumată pentru descompunerea biochimică. poate duce la interpretări eronate în sensul că proba nu conţine substanţe organice. Bucureşti. 17 271 . cianuri. o turbiditate cuprinsă între 400 . 18 Prezenţa poluanţilor toxici (metale grele. Caracteristicile chimice determinate sunt: Oxigenul dizolvat (O2) se găseşte în cantităţi mici în apele uzate (1-2 mgf/dm3). în funcţie de stadiul de fermentare în care se găsesc. a materiilor solide organice totale18. Ionescu. cu atât apa este mai poluată. Matrix Rom. în condiţii aerobe. 5 zile. Consumul biochimic de oxigen (Biochemical oxigen demand. Mirosul apelor uzate. În funcţie de gradul de poluare. de ouă clocite.3°C mai ridicată decât cea a apelor de alimentare.500 grade. Ianculescu. Temperatura apelor uzate orăşeneşti este. Culoarea apelor uzate proaspete este cenuşiu deschis. 2001. care rămâne sub formă de gaz în soluţie sau se degajă. Epurarea apelor uzate. substanţe chimice de sinteză. în general. Apele în curs de fermentare au miros. Cu cât valoarea acestuia este mai mare. medicamente etc). în acest caz. 19 O. Raluca Racoviţeanu. valoarea respectivă se notează cu CBO5 . respectiv.BOD) al apelor uzate sau al emisarului. p.proiectarea staţiilor de epurare. Apele uzate orăşeneşti au. rar. pentru apele uzate menajere. apele de suprafaţă conţin cantităţi mai mari sau mai mici de oxigen. faza secundară (a azotului) în care oxigenul se consumă pentru transformarea amoniacului în nitriţi şi apoi în nitraţi. numai când sunt proaspete şi după epurarea biologică. care începe imediat şi are. Descompunerea biochimică a apelor uzate. pentru apa emisarilor şi. în principal. antibiotice. prin fermentarea materiilor organice din apă.19.consumul biochimic de oxigen la 5 zile. Se formează CO2. Putrescibilitatea este o caracteristică a apelor uzate care indică posibilitatea ca o apă să se descompună mai repede sau mai încet. nitriţii şi nitraţii sunt în concentraţii mai mici (sub 1/1 mil. raportul este apropiat de 0.6. iar amoniacul albuminoidal ca indicator al azotului organic. În procesul de stabilire a stării ecologice sau a potenţialului ecologic a 20 Cantităţi de amoniac liber mai mari de 0. Concentraţia de ioni de hidrogen (pH) este un indicator al mersului epurării.). nitriţi şi nitraţi. 21 notaţia rH exprimă inversul logaritmului presiunii de oxigen. de el depinde activitatea microorganismelor. Sulfurile sunt rezultatul descompunerii substanţelor organice sau anorganice şi provin. iau naştere CO2 şi CH4. Potenţialul de oxidoreducere (potenţialul Redox. în general.2. în scara Redox21. din apele uzate industriale. Raportul CBO5 /CCO reflectă gradul de biodegradabilitate al unui efluent sau al unei ape reziduale. care se poate descompune. rH) furnizează informaţii asupra puterii de oxidare. poate colmata filtrele biologice. Acizii volatili indică progresul fermentării anaerobe a substanţelor organice. 272 . Pragul de lipsă de biodegradabilitate este atins când acest raport este <0. Nitraţii reprezintă cea mai stabilă formă a materiilor organice azotoase şi. prezente în apa uzată. Valoarea pH-ului trebuie să fie înjur de 7. faza de oxidare aerobă. sau de reducere. iar valorile peste 25. Azotul organic şi amoniacul liber sunt luaţi ca indicatori ai substanţelor organice azotoase. azot organic. precipitările chimice etc. Gazele cel mai des întâlnite la epurarea apelor sunt hidrogenul sulfurat. Amoniacul liber este rezultatul descompunerii bacteriene a substanţelor organice. Hidrogenul sulfurat indică o apă uzată ţinută un timp mai îndelungat în condiţii anaerobe. Scara de măsură a potenţialului Redox are ca valori extreme 0 şi 42. Absenţa bacteriilor dintr-o apă poate fi un indiciu clar al prezenţei unor substanţe toxice. Pentru apele menajere uzuale. a apei sau nămolului.consumat pentru oxidarea tuturor formelor de substanţe organice prezente în mediu (degradabile şi nedegradabile). prin fermentare. prezenţa lor indică o apă stabilă din punct de vedere al transformării. inhiba procesele anaerobe din bazinele de fermentare etc. bioxidul de carbon şi metanul. Metanul şi bioxidul de carbon sunt indicatori ai fermentării anaerobe. Valorile sub 15 caracterizează faza de oxidare (fermentare) anaerobă. Azotul total este alcătuit din amoniac liber20. Din aceşti acizi. Grăsimile şi uleiurile în cantităţi mari formează o peliculă pe suprafaţa apeI care poate împiedica aerarea. de cele mai multe ori.2 mgf/dm3 indică existenţa unei impurificări a apei uzate analizate. In apa uzată proaspătă. Analizele bacteriologice se fac de obicei în paralel cu cele chimice. amidon. clorurile peste anumite limite fac apa improprie pentru alimentări cu apă potabilă şi industrială.ecosistemelor acvatice. Ea include un număr mare de bacterii heterotrofe (Pseudomonas fluorescens. CCO reprezintă cantitatea de oxigen necesară degradării pe cale chimică a totalităţii poluării. Poluanţii deversaţi în cursurile de apă antrenează. Poluanţii biologici pot fi primari (agenţi biologici introduşi în apă odată cu apele 22 Prevăzuţi de Ordinul nr. lipide.. pentru irigaţii etc. publicat în Monitorul Oficial. lapte. spori de Fusarium etc. evaluarea elementelor biologice se face: pe baza listei de bioindicatori22. subtilis. p. Forme de poluare a apelor.5. 273 . În ceea ce priveşte apele uzate menajere. 23 Fabricile de zahăr. Bacillus cereus.. naturale sau artificiale. Enterobacter. industria petrochimică şi industria chimică de sinteză. pot interfera cu vopselele din industria textilă. Apele cu duritate mare produc depuneri pe conducte. iar unele pot provoca creşterea durităţii. Sărurile anorganice conduc la mărirea salinităţii apei emisarului. sărurile de azot şi fosfor produc dezvoltarea rapidă a algelor la suprafaţa apei etc. Standardele de calitate pentru biotă sunt cele prevăzute în OM 44/2004 pentru aprobarea Regulamentului pentru realizarea monitoringului calităţii apelor pentru substanţe prioritare/prioritar periculoase. pentru aprobarea Normativului privind clasificarea calităţii apelor de suprafaţă în vederea stabilirii stării ecologice a corpurilor de apă. P. Candida sp. abatoarele. Poluarea apelor poate fi de natură: organică: cu glucide. cit. anorganică: caracteristică industriei clorosodice. B. un consum suplimentar de oxigen în defavoarea organismelor din mediul acvatic. bere etc. tăbăcăriile şi fabricile de textile.. 14. mărindu-le rugozitatea şi micşorându-le capacitatea de transport. proteinele. industriei petroliere de extracţie şi chimia de sinteză. Rhodotorula sp). bere. 161/2006. 24 Din punct de vedere ecologic.. microbiota este foarte studiată. apele uzate reprezintă un mediu foarte complex. Importanţa acestei poluări într-un efluent se poate evalua prin cererea chimică de oxigen (CCO). zootehnie. 247). proteine. conserve. murdare.. Partea I nr. metalele grele au acţiune toxică asupra organismelor acvatice. înrăutăţesc calitatea produselor în fabricile de zahăr. stătătoare. în urma degradării. valoarea CBO5 putând atinge câteva grame la litru (Daniela Popa. op. în care populaţiile sunt expuse la mari fluctuaţii cantitative şi calitative. biologică: poate rezulta din aglomerările urbane24. abatoare şi este caracterizată de prezenţa microorganismelor patogene care găsesc condiţii mai bune în apele calde. industria alimentară23. celuloza etc. mezeluri evacuează ape încărcate cu materii organice. 511 din 13/06/2006. precum şi la interacţiuni complexe. spirt. Răspunzătoare sunt fabricile de hârtie şi celuloză. Pe lângă acestea sunt prezente levuri (Saccharomyces sp. grăsimile. Streptococus faecalis) şi alte specii care degradează glucidele. aeruginosa. mări.reziduale sau alte surse. Debitul efluentului depinde de activitatea industrială care îl generează. Thornton. holera). 25 274 . Eutrofizarea reprezintă un proces natural de evoluţie a unui lac26. Termenul de eutrofizare a fost descris mai întâi pentru lacuri. Department of Water Affairs and Forestry. Issue 2 . iar din acest motiv amestecarea acestuia cu apele receptorului nu se face uniform şi instantaneu. emisari Apele uzate care se varsă într-o apă curgătoare sau stătătoare se numesc efluenţi. neadaptarea vieţuitoarelor acvatice cu sânge rece la temperaturi ridicate (crustaceele. care favorizează fenomenul de eutrofizare şi scăderea oxigenului din apă. Jeffrey A. Volume 10. schimbarea dimensiunilor populaţiilor. Trends in eutrophication research and control. Prin apă se pot transmite boli bacteriene (febra tifoidă.gov. Când receptorii au posibilitatea de a curge către altă apă de suprafaţă căreia să-i transmită substanţele poluante se numesc emisari.za. A Review and Discussion Document. Eutrofizarea apelor de suprafaţă Printre problemele ecologice ale mediului acvatic un loc important îl ocupă fenomenul de eutrofizare25. tricomoniaza) şi alte boli infecţioase a căror răspândire este legată de prezenţa unor vectori cum sunt ţânţarii (malaria). R. Efluenţi. boli virotice (poliomelita. oligotrofic. intrânduri marine. neavând ca habitat normal acest mediu) şi secundari (organisme indigene care se află în mod natural în apă şi care se înmulţesc la un moment dat devenind poluante). prin creşterea sensibilităţii organismelor la poluanţii din ape. mezotrofic.dwaf. Din momentul “apariţiei”. 26 Walter Rast 1. Ca urmare a încălzirii apelor are loc: creşterea producţiei primare. planctonul.D. termică: datorită apelor de răcire de la centralele termice ce pot produce o creştere cu 5-180C a temperaturii apei. 2003. Hydrological Processes. în condiţii naturale. iar în final bazinul acvatic devine eutrofic şi hipereutrofic (are loc “îmbătrânirea” şi pieirea bazinului acvatic Walmsley. Development of a Strategy to Control Eutrophication in South Africa. apoi a fost extins şi la alte ecosisteme acvatice : fluvii şi canale. hepatita).7. musca tze-tze (boala somnului). Apele în care se varsă efluenţii se numesc ape receptoare.6. 14. http://www. boli parazitare (giardiaza. prin câteva stadii de dezvoltare: ultraoligotrofic. accelerarea parcurgerii ciclurilor vitale. Water Quality Management Series. oceane. lagune. schimbarea dimensiunilor indivizilor şi a structurii pe vârste. 295 – 313. bazinul acvatic trece. receptori. 14. peştii). pdf 275 .net/ScienceTechMag/june-07/Eutrophication.2. Un lac ce îndeplineşte aceste condiţii este denumit oligotrofic (cu hrană puţină).2. fie în teren cu umiditate mare. 14.127). etc. 14. Plantele acvatice sunt înlocuite treptat de plante terestre pe măsură ce sedimentul se usucă. Pe fundul lacului există o cantitate foarte mică de sediment. B).A). Imediat după formarea unui lac. Evoluţia ulterioară depinde de valoarea pH (fig.2. 14. Plantele cresc pe malurile lacului (fig. Pe măsură ce stratul de sediment se măreşte. Un astfel de lac este eutrofic sau eutrofizat (fig. C).1). în funcţie se condiţiile de relief şi climă. lacul moare şi se poate transforma fie în teren uscat. 1 Căile posibile de transformare a lacurilor în funcţie de pH 27 http://www. În lac cresc relativ puţine plante dar mai mulţi peşti (de exemplu păstrăvi). Cu timpul. Îngroşarea stratului de sediment pe fundul lacului asigură atât fixarea rădăcinilor plantelor cât şi sursa de hrană pentru acestea. iar concentraţia nutrienţilor este relativ scăzută. Apa este suficient de limpede pentru ca razele soarelui să poată pătrunde până la adâncimi mari astfel încât algele se pot dezvolta în condiţii bune însă fără să prolifereze necontrolat deoarece sunt consumate de alte organisme (atât vertebrate cât şi nevertebrate). ceea ce conduce la migrarea plantelor de pe malurile lacului către apă (dezvoltarea plantelor în interiorul lacului duce şi la îndepărtarea apei prin evapotranspiraţie).techno-preneur. 14. lacul devine mai puţin adânc şi plantele se dezvoltă către centrul său. concentraţia oxigenului dizolvat este ridicată. Râurile ce se descarcă în lac.fig. Fig. aduc în lac materii organice şi lacul devine mezotrofic (fig. 14.14. apa de ploaie. au atins valori de peste 5 milioane cel. 5 Phaeophyta şi 1 Phanerogama). C. a unui lac La densităţi mari. în anul 2006. × L-1 a fost de patru. s-a caracterizat printr-o diversitate uşor redusă. Th Scholten. îndeosebi cu azot şi fosfor. Springer. devine anoxică şi rata de sedimentare creşte. 1999. De exemplu. iar toxinele produse de cianobacterii ca Microcystis. prezenţa unor concentraţii ridicate de compuşi cu azot solubili în apă duce în special la proliferarea algelor şi cianobacteriilor (îşi obţin nutrienţii direct din apă) şi eutrofizarea lacurilor. 14. Ciclul de viaţă al acestor organisme este scurt şi după moartea lor constituie sursă de hrană pentru bacteriile aerobe. M. Toxic Cyanobacteria in Water: a Guide to Public Health Significance. un număr foarte mic în comparaţie cu bogăţia de specii existentă înainte de anii 1970. 9 Rhodophyta. 2 Etapele eutrofizării naturale oxigen dizolvat în apă şi moartea peştilor. indicator de stare a eutrofizării. Für WHO durch E & FN Spon /Chapman & Hall. Eutrophication and the Ecosystem. alga Prymnesium parvum este toxică pentru peşti.5×106 cel×L-1). 30 Cauzele principale ale apariţiei “înfloririi” condiţionate de algele albastru-verzui sunt: 276 . Speciile determinante au fost diatomeele Skeletonema costatum (15×106 cel×L-1) şi Nitzschia tenuirostris (15. şi Anabaena atacă ficatul şi sistemul nervos. în mod direct sau prin acumularea de substanţe organice din care rezultă substanţe nutritive pentru plante. 28 Chorus and Bartram. Deoarece azotul este nutrientul limitativ al creşterii plantelor acvatice. 29 La nivelul platoului continental românesc înfloririle algale. Procesul constă în îmbogăţirea apelor cu substanţe nutritive. London.Eutrofizarea naturală este accelerată prin activităţile umane (eutrofizare antropică). 416 pp. dintre care doar două fenomene s-au remarcat cu abundenţe de peste 10 milioane cel•l-1. Zoobentosul. Dezvoltarea bacteriilor aerobe determină scăderea concentraţiei de Fig. 2005. Monitoring and Management. Fitobentosul a cuprins 25 specii (10 Chlorophyta. p. Lacurile eutrofizate au apa mai tulbure datorită unei cantităţi mari de materii organice prezente în suspensie. Consecinţa imediată a eutrofizării este creşterea luxuriantă a plantelor de apă (înflorirea apelor29)30. Eutrofizarea antropogenă este considerată o poluare nutriţională28. 2-13. tabloul faunistic în perioada analizată fiind alcătuit din 51 de specii macrobentale. Aphanizomenon. Biocenoza zooplanctonică a fost dominată de componenta trofică în perioada de primavară şi de cea netrofică în perioada de vară. în zonele litorale de mică şi medie adâncime (520m). unele alge şi cianobacterii produc toxine. Fig. 14. 4 Potenţialul impact al statusului trofic schimbarea regimului hidrologic al râurilor.431. În condiţiile eutrofizării antropogene. suprasaturarea bazinului acvatic cu compuşi ai azotului şi fosforului.gov.dwaf. 14. 3 Schema simplificată a celor mai importanţi factori ce influenţează procesul de eutrofizare Eutrofizarea se manifestă prin proliferarea unui număr limitat de specii vegetale în apele foarte încărcate cu nutrienţi sau în ape degradate fizic.3. Potenţialul impact negativ al eutrofizării este prezentat în figura 14. regimul termic. Fig. degradarea ecosistemului bazinului acvatic are un caracter progresiv şi se produce în decurs de câţiva zeci de ani.za/ 277 .Cei mai importanţi factori care determină procesul de eutrofizare (naturală sau antropogenă) sunt prezentaţi în Figura 14. 31 http://www. CO2. consumat de materiile organice. Poluarea poate fi provocată în general de aceleaşi surse pe care le întâlnim la poluarea apelor de suprafaţă. produse chimice utilizate în agricultură.8. Fenomenele cele mai importante care intervin în timpul autoepurării apelor sunt: diluţia. chimică şi biologică se debarasează de poluanţii pe care îi conţine. cu pondere importantă în contaminarea cu azotaţi sunt: spălarea permanentă a solului impregnat cu oxizi de azot de către precipitaţiile atmosferice şi apa de la irigaţii şi apa de suprafaţă (râuri. lumina. în lacuri. factorii chimici: O2. se adaugă sursele cu caracter aleator generate de aplicarea îngrăşămintelor chimice pe unele categorii de terenuri arabile. Melania Rădulescu. datorită unui ansamblu de procese de natură fizică. fără a folosi instalaţii sau construcţii speciale. Reaerarea influenţează în mare măsură procesele biochimice din emisari. Cauzele contaminării acviferului freatic cu azotaţi sunt multiple şi au caracter cumulativ. Sunt reprezentate de apele stătătoare sau curgătoare aflate sub scoarţa terestră32. P. K etc. Factorii care acţionează şi influenţează transformările biologice din apă sunt: temperatura.14. Cele două surse majore. Fe. lumina. factorii biologici: organismele acvatice. 1995. contribuind la regenerarea oxigenului dizolvat în apă. Mn.9. Autoepurarea apelor Autoepurarea este fenomenul prin care apa din emisar. Întregul proces de mineralizare a materiei organice este realizat eficient de microorganisme aerobe. produse menajere şi rezultate din zootehnie. mişcarea apei etc. temperatura. poluarea cu metale grele. lacuri) în care s-au evacuat ape uzate încărcate cu azotaţi. 278 . La aceste două surse. în procesul de mineralizare. Factorii de mediu care influenţează procesul de autoepurare sunt: factorii fizici: sedimentarea poluanţilor. Absorbţia oxigenului se realizează în conformitate cu legea lui Wilhelmy: viteza de oxidare biochimică a substanţei organice este proporţională cu cantitatea de materii 32 Zoe Partin. produse rezultate din procesele industriale. Autoepurarea cursurilor de apă se realizează în mod natural. Spre deosebire de instalaţiile de epurare. absorbţia oxigenului se produce prin dizolvarea oxigenului la suprafaţa apei şi mai puţin prin absorbţia oxigenului degajat de vegetaţia acvatică. pH-ul. diferenţa fiind dată de condiţiile diferite de contact cu acestea. Poluatorii majori care afectează calitatea apei subterane se pot grupa în următoarele categorii: produse petroliere. ce au un caracter cvasipermanent. mineralizarea. oxigenul. bacteriile etc. 14. Poluarea apelor subterane Apele subterane reprezintă cea mai mare rezervă de apă dulce a Globului. amestecul. procedee de epurare mecano-chimică. instalaţii.care sunt evacuate în receptor sau pot fi valorificate pentru irigaţii sau alte folosinţe.1 Procedeele de epurare mecanică Au ca scop: reţinerea corpurilor şi suspensiilor mari. în cadrul cărora se produce combinarea substanţelor organice cu oxigenul şi se elimină căldură şi anaerobe. astfel încât cantităţile rămase să determine concentraţii mici în apele receptoare. Procedeele de epurare sunt de trei categorii: procedee de epurare mecanică. Oxidarea substanţelor organice are loc în bazinele cu nămol activ. nămoluri . Cunoaşterea capacităţii de autoepurare a unui curs de apă este necesară în activitatea de gospodărire a resurselor de apă de suprafaţă în vederea satisfacerii folosinţelor lor atât ca emisari de ape uzate cât şi ca surse de prelevare. (staţii de epurare a apelor). Procesele biologice pot fi aerobe. operaţie realizată în instalaţii 279 . 14. Procesele caracteristice epurării apelor uzate sunt de natură: mecanică – cu aplicare în cadrul decantării apelor uzate (cea mai mare parte din materiile solide în suspensie sunt îndepărtate). Epurarea reprezintă totalitatea tratamentelor aplicate apelor uzate care au ca rezultat diminuarea conţinutului de poluanţi. Când oxigenul este epuizat procesele de autoepurare sunt diminuate considerabil.10. Prevenirea se face prin măsuri de supraveghere şi control.10. procedee de epurare mecano-biologică. echipamente etc.care sunt îndepărtate din staţie şi valorificate. biochimică . Epurarea apelor Când intensitatea proceselor de poluare depăşeşte cu mult capacitatea naturală de autoepurare a cursurilor de apă este necesară intervenţia omului pentru prevenirea şi combaterea acestor procese.organice rămase neoxidate şi viteza cu care apa curată este reaerată. chimică – intervin în timpul clorinării apelor uzate sau al coagulării materialelor solide în suspensie. în condiţii de temperatură constantă şi amestec turbulent este direct proporţională cu deficitul de oxigen existent. faţă de saturaţie. 14. iar combaterea poluării se realizează prin construcţii. care să nu provoace dezechilibre ecologice şi să nu poată stânjeni utilizările ulterioare. În urma aplicării acestor procese rezultă ca principale produse următoarele: apele epurate (efluentul epurat) .se produce mineralizarea materiilor organice din apele uzate. În mod uzual. Dozele uzuale de coagulanţi folosiţi sunt de circa 35 g / m3 apă pentru clorură ferică şi circa 55 g / m3 apă pentru sulfatul feros. cominutoare34 şi dezintegratoare. Separatoarele de grăsimi sunt amplasate după deznisipatoare.2 mm). a tuturor substanţelor mai uşoare decât apa.în cele mai dese cazuri . care cuprind şi spaţiile de fermentare. „decantoarele orizontale" sunt decantoarele cu circulaţie orizontală a apei şi având forma dreptunghiulară. decantoare primare (înaintea treptei biologice) şi decantoare secundare (după treapta biologică). în zonele liniştite şi cu viteze orizontale mici ale apei. decantare37. putând varia de la caz la caz. coagularea suspensiilor din apă38. flotarea (separarea) grăsimilor şi uleiurilor. acestea se împart în. decantoarele pot fi: dreptunghiulare (mai rar pătrate) şi circulare. în special. 36 Sunt dispozitive destinate eliminării impurităţilor de natura nisipurilor (particule mai mari de 0. Dintre sărurile de aluminiu. Sulfatul feros acţionează la un pH cuprins între 6-7 (uneori chiar 5). când reţeaua a fost construită în sistem divizor şi din schemă lipseşte deznisipatorul. pe acţiunea substanţelor chimice asupra apelor uzate şi au ca scop: epurarea mecanică. cel mai folosit este sulfatul de aluminiu sub formă de bulgări. cu dispozitive de reţinere a grăsimilor şi uleiurilor. 34 Mărunţirea materialului în curentul apei 35 Separatoarele de grăsimi sau bazinele flotare au ca scop îndepărtarea din apele uzate a uleiurilor. fose septice şi decantoare cu etaj. După locul pe care îl ocupă în schema de epurare. are loc depunerea gravitaţională a nisipului. 38 Agenţii de precipitare cel mai larg folosiţi pentru efluenţii urbani sunt sulfatul feros şi clorura ferică. sau decantoare cu etaj. De regulă. cutii. prin relativa staţionare a apei. Un deznisipator este un bazin în care. decantoarele se împart în: orizontale şi verticale. dezinisipatoarele pot fi orizontale . prelucrarea nămolurilor. prin instalaţii de deznisipare36. După forma în plan.10.sau verticale 37 Decantoarele sunt instalaţiile în care se sedimentează cea mai mare parte a substanţelor în suspensie din apele uzate. coagularea suspensiilor se realizează prin folosirea a doi sau 280 . fibre etc).2. acestea se pot împărţi în decantoare fără spaţiu de fermentare (fermentarea se face în construcţii separate). 14. sedimentarea sau decantarea pentru separarea materiilor solide în suspensie din apa uzată. în general. După direcţia de curgere a apei. După direcţia principală a curentului de curgere. hârtii. Din punct de vedere al prelucrării nămolului reţinut în decantoare. se denumesc „decantoare radiale" decantoarele cu circulaţie orizontală a apei. Se poate folosi şi varul. 33 Grătarele reţin corpurile şi murdăriile plutitoare aflate în suspensie în apele uzate (cârpe. realizată în separatoare de grăsimi35 şi în decantoare. grăsimilor şi. Procedeele de epurare mecano-chimică Se bazează. care se ridică la suprafaţa acesteia. dacă reţeaua de canalizare a fost construită în sistem unitar şi după grătare. Flotarea este folosită drept treaptă suplimentară de epurare înaintea epurării biologice.ca grătare33. clorura ferică dimpotrivă la un pH alcalin. având forma circulară. plăci şi pudră. de asemenea. epurarea naturală a apelor uzate şi a nămolurilor. Nămolul depus este trimis la bazinele de fermentare. cit. în depresiuni naturale. urmează reţeaua de distribuţie. având ca epurarea mecanică. aerofiltre. modul de tratare al nămolului. Din decantoare apele sunt trimise la bazinele de egalizare a debitelor. spaţiul disponibil. platforme pentru uscarea nămolului. în comparaţie cu cele artificiale. 14. Se poate utiliza numai în zonele cu precipitaţii slabe. filtrarea. filtre vacuum şi presă. 41 O Ianculescu. lazurile biologice se amenajează.Poate cuprinde procese şi procedee precum clorarea. în fose septice. sub 600 mm/an. Schemele de epurare se aleg în funcţie de: gradul de epurare necesar. concentratoare sau îngroşătoare de nămol. În continuare. felul utilajelor. iar pentru nămoluri. incineratoare etc. de unde este răspândit apoi pe câmp. care acoperă toate formele de epurare suplimentare aplicate după treapta de oxidare biologică a substanţei organice. şi în bazine deschise. epurarea artificială a apelor uzate şi a nămolurilor. 122-123. de fermentare naturală a nămolurilor.dezinfectarea apelor uzate. Apele uzate brute sunt în prealabil epurate în decantoare.3. Epurarea mecanică este obligatorie înaintea epurării biologice.10.5 şi 2 h. şi acolo unde întrebuinţarea substanţelor fertile din apa uzată este avantajoasă din punct de vedere economic. Procedeele de epurare mecano-biologică scop: Se bazează pe acţiunea comună a proceselor mecanice şi biologice. ca instalaţie de epurare secundară sau terţiară. adsorbţia şi oxidarea chimică. filtre biologice scufundate şi turn etc. 40 lazurile biologice sunt bazine puţin adânci. realizată în staţiile de clorinare şi bazinele de contact. care are drept scop transportarea şi răspândirea apelor uzate pe parcele. care au şi scop de înmagazinare a apelor uzate în timpul iernii sau al ploilor abundente. realizată în filtre biologice. iazuri biologice40 etc. în care timpul de retenţie se recomandă a fi cuprins între 1. având ca scop mai mulţi coagulanţi în acelaşi timp. sub controlul parţial al omului. bazine cu nămol activ. Epurarea avansată a apei uzate este o denumire generală.1). ca bazin de egalizare. Un iaz biologic poate avea funcţie multiplă: ca instalaţie unică de epurare a apelor uzate. precipitarea chimică. de cele mai multe ori. (pentru apele uzate). op. condiţiile locale etc. 39 281 . Impactul descărcării apelor uzate epurate mecano-biologic în emisarii naturali se manifestă atât asupra sănătăţii omului cât şi asupra problemelor complexe de natură ecologică. aici producându-se şi o decantare suplimentară. care folosesc procesele naturale de îndepărtare din apele uzate a substanţelor organice şi a suspensiilor. osmoza inversă etc.. pentru apele uzate. ca bazin de sedimentare suplimentară etc. realizată pe câmpuri de irigare şi filtrare39. economică şi tehnică41 (tabelul 14. centrifugare etc. toxic pentru peşti Nitraţi Stimulează dezvoltarea algelor şi a culturilor acvatice. 42 Nămolul activ fiind un material în suspensie. Ianculescu şi colab. trebuie separat de efluentul epurat prin: sedimentare. alte produse) şi în masă celulară nouă (biomasă). 282 . Alte substanţe anorganice Calciu şi magneziu Creşte duritatea apei Cloruri Gust sărat. nemetale. cu biodiscuri etc. compuşi organici. toxici pentru mediul acvatic halogenaţi. Fosfor Stimulează dezvoltarea algelor şi a culturilor acvatice. Cancerigeni. de către o cultură de microorganisme.5. H2O. poate sărăci resursele de oxigen. iar în dezvoltarea lui intervin o serie de factori. Poluanţii caracteristici apelor uzate epurate mecano-biologic şi efectele lor (după O. în produşi de degradare (CO2. erbicide COV Nutrienţi Amoniac Creşte consumul de clor. pesticide. Pot cauza methemoglobina la copii. Suspensii solide Poluant Procesul de epurare biologică este foarte complex. 2001) Efecte Depuneri de nămol. Un sistem simplificat de epurare cu nămol activ este prezentat în figura 14. iar epurarea se realizează în construcţii cu filtre biologice.. decantabile. Cultura de microorganisme poate fi dispersată în volumul de reacţie al instalaţiilor de epurare (cultura se cheamă generic „nămol activ". Tabelul 14.îndepărtarea materiilor solide în suspensie. flotaţie. întrucât treapta a doua de epurare are ca sarcină îndepărtarea materiilor dizolvate şi coloidale.).1. Epurarea biologică este procesul prin care impurităţile organice din apele uzate sunt transformate. Interferează cu coagularea. iar epurarea se numeşte „biologică cu nămol activ"42) sau poate fi fixată pe un suport inert. filtrare. (cultura se dezvoltă în film biologic. interacţiune cu apa emisarului Compuşi organici biodegradabili Sărăcirea resurselor de oxigen ale emisarului Metale. Interferă cu procesele agricole şi industriale Sulfaţi Acţiune catartică Alte substanţe organice Surfactanţi Cauzează spumarea şi interferă cu coagularea. bule mari (cu diametrul mai mare de 3 mm). sunt urmate de decantoare secundare. Bazinele de aerare sunt construcţii a căror formă în plan poate fi radială. protozoare. bule mijlocii (cu diametrul de 1. 5 Sistem de tratare a apei cu nămol activ Rolul principal în epurarea biologică este deţinut de bacterii. decantată primar. metazoare43. acestea ar intra în fermentare anaerobă. Alături de acestea microflora folosită poate fi constituită din fungi.. 14. Evacuarea 43 44 Daniela Popa. în care se formează nămolul activ. alge albastre. ţinând seama de mărimea lor.5-3 mm). 251. În cazul epurării cu nămol activ un rol important revine bazinelor de aerare ce formează şi întreţin nămolul activ. Bazinele de aerare pneumatică se caracterizează prin introducerea forţată de aer în apă44. Bazinele de aerare pot fi cu aerare pneumatică sau mecanică.0 şi 1. Bazinele de aerare.Fig. 283 . În bazinele cu aerare mecanică apa uzată şi suspensia de nămol activ sunt contactate intim printr-o amestecare mecanică intensă. să împiedice flocoanele nămolului activ să se depună pe radierul bazinului. Acestea sunt. dreptunghiulară sau pătrată. este transferată în bazinul de aerare în conformitate cu schema de epurare adoptată în cadrul staţiei.5 mm). de trei categorii: bule fine (cu diametrul cuprins între 1. să realizeze un amestec cât mai bun între apa uzată şi nămolul activ. unde. cit. în care nămolul activ din apa uzată este reţinut prin procesul de decantare. Acestea trebuie să îndeplinească următoarele funcţii de bază: să asigure un transfer cât mai intens al oxigenului din aer în apa uzată şi să contribuie astfel la realizarea în jurul floconului şi în interiorul acestuia a condiţiilor aerobe. în absenţa oxigenului. op. p. Apa uzată. Biswas N. Astfel. granulele să aibă o suprafaţă de contact mare. Bewtra JK. Fig.) pe care se formează pelicula biologică care contribuie la biooxidarea impurităţilor din apa uzată46. Jamil MZ. Municipal landfill leachate treatment for metal removal using water hyacinth in a floating aquatic system.) Solms) grown under different nutrient conditions to Fe-removal mechanisms in constructed wetlands. Procesele prin care impurităţile sunt transformate în biomasă sunt similare celor care au loc la epurarea cu nămol activ. 14. constituite de cuve de beton. să nu fie acoperit cu pământ (O. Kularatne RK.87(3):450-60. Ianculescu şi colab. Rao PV. J Environ Sci Health B. material plastic etc. cit. J Environ Manage. cocs. să fie lipsit de substanţe care ar putea degrada mirobiota. întrucât nămolul activ intră în fermentare cu deosebită rapiditate. op. material ceramic.. să fie rezistent la acţiunea mecanică a stratului superior. Water Environ Res. 284 . 2008 May. zgură.nămolului activ din decantoarele secundare trebuie realizată în mod continuu. 6 Staţie de tratare a apelor reziduale 45 Jamil K. Kasturiarachchi JC. cultura de microorganisme este depusă pe un suport inert din punct de vedere biologic.78(9):951-64. filtrele biologice sunt construcţii de epurare. In cazul filtrelor biologice45. să aibă o constituţie uniformă.22(1):103-12. care conţin un material granular de umplutură (pietriş. Studies on water hyacinth as a biological filtre for treating contaminants from agricultural wastes and industrial effluents. 1987. Wijeyekoon SL.. Jayaweera MW. Contribution of water hyacinth (Eichhornia crassipes (Mart. 96. 46 Materialul filtrant trebuie să îndeplinească mai multe condiţii: să reziste la variaţiile de temperatură şi compoziţie ale apelor uzate.. El-Gendy AS. Madhavendra SS.. p.). 2006 Sep. Filtrul biologic este urmat.4-0. desprinderea peliculei biologice se poate realiza continuu. p. Bacillus. Vorticella microstoma etc. de un decantor secundar. celule similare cu Pleurococcus şi Chrococcum. Idem. bacterii. se recirculă. Phormidium uncinatum. Ulothrix tennuissima. Paramecium caudatum. 285 . nitrificatoare (nitrit. de regulă. Colpidiun colpoda.5 m. la ape cu încărcături organice mari se folosesc filtrele biologice turn. Zoogloea ramigera etc. Alcaligenes. Dezvoltarea excesivă a cianobacteriilor şi a microalgelor poate modifica în sens negativ evoluţia operaţiunii de filtrare. Bodo putrinus. 264. aceasta creşte şi se desprinde de pe umplutură la anumite intervale de timp (fenomen de „năpârlire"). Amphithrix janthina. Bacteriile sunt reprezentate de specii de: Achromobacter. Ele includ specii ca: Anacystis montana. în funcţie de condiţiile specifice (natura instalaţiei. Flavobacterium. alge şi protozoare.. Pelicula desprinsă se înlătură din efluentul epurat prin decantare. Euglena sp. fluxul acesteia).. precum şi Chlorella spp.Microbiota filtrelor biologice este reprezentată de peste 200 de specii de bacterii. 262. la interval de câteva luni sau în cicluri scurte de formare şi detaşare la câteva săptămâni în apariţia acestui fenomen au fost incriminate mai multe cauze: 1) acţiunea apei care se scurge. Stigeoclonium nanum. pentru a se reface. Protozoarele sunt reprezentate de specii ca: Amoeba verrucosa.. dintre care unele sunt fixatoare de azot. 47 48 Daniela Popa. Acestea sunt executate din beton armat. Efluentul. proprietăţile apelor uzate. Aspidisca costată. şi microalgele se dezvoltă în regiunea superioară a filtrului unde condiţiile de creştere sunt favorabile. 2) formarea de gaze în zonele profunde ale biofilmului (în care oxigenul nu are acces) sub acţiunea metabolismului microorganismelor anaerobe. cu activităţi şi interacţiuni complexe47. În localităţile cu mai puţin de 50000 locuitori. după care se detaşează de suportul solid. Apa reziduală este introdusă pe la partea superioară a filtrului biologic.p. Ca urmare a îndepărtării impurităţilor de către pelicula biologică. în mod special. Se adaugă numeroase specii de fungi filamentoşi aparţinând grupului de Fungi Imperfecţi. op. Fungii sunt reprezentaţi de levuri pigmentate în alb sau roşu şi. deci.şi nitratbacterii). fungi. Numărul fungilor şi al protozoarelor este influenţat de concentraţia în nutrienţi şi de tensiunea oxigenului din faza lichidă. străbate materialul granular de umplutură pe care creşte pelicula biologică şi părăseşte instalaţia pe la partea inferioară. 3) moartea şi liza celulelor ataşate de suportul solid48.5 m cu interspaţii de 0. Micrococcus. pentru o aşezare corespunzătoare a filtrului. de Aureobasidium (Pullularia) lullulans (colonii negre). Cianobacteriile. iar materialul filtrant este aşezat în straturi a căror înălţime variază între 2-4.cit. etc. In practică s-a demonstrat că biofilmul microbian se dezvoltă o anumită perioadă de timp. Pseudomonas. Nămolurile se pot clasifica după provenienţa apei uzate. Nămolurile rezultate din epurarea apelor uzate. Potrivit directivei 86/278/CEE. care prin destindere la presiunea apropiată de cea atmosferică elimină bule fine. stabilizat. se formează nămoluri care concentrează poluanţii eliminaţi din apă. p. temperatura. op. activ etc. Cel mai larg utilizat este procesul de flotare cu aer dizolvat sub presiune. stadiul de prelucrare. prin nămoluri se înţelege: 1. produsele reziduale rezultate de la staţiile de epurare altele decât cele menţionate la punctele 1 şi 2. în funcţie de treapta de epurare. Pentru 49 V Rojanschi şi colab. compoziţie chimică. nămolul poate fi nămol proaspăt sau nămol fermentat. pentru a nu compromite acţiunea de epurare în ansamblul ei. După stadiul de prelucrare. nămolurile pot fi nămoluri de la staţiile de epurare orăşeneşti şi nămoluri de la staţiile de epurare industriale. 3. 2. dar îngroşarea este eficientă tehnico-economic până la o concentraţie de solide de 8-10%. concentraţia iniţială a solidelor. cit. Aceste nămoluri trebuie supuse prelucrării şi valorificării în vederea evacuării finale.49 Îngroşarea se poate realiza prin decantare îngroşare gravitaţională. 286 . Cea mai aplicată metodă este îngroşarea gravitaţională. având: particule coloidale (sub 1 µm). produsele reziduale din fosele septice şi din alte instalaţii similare pentru tratarea apelor uzate. După provenienţă. nămolurile provin de la decantoarele primare şi de la decantoarele secundare. cu compoziţie eterogenă. fermentat. Prin îngroşare. utilizarea agenţilor chimici. volumul nămolului se poate reduce de aproape 20 de ori faţă de volumul iniţial. polimeri organici. Îngroşarea prin flotare se aplică pentru suspensii care au tendinţa de flotare şi sunt rezistente la compactare prin îngroşare gravitaţională. sunt sisteme coloidale complexe. flotare sau centrifugare. 127. treapta de epurare. agregate în suspensie ..). indiferent de natura lor. durata de îngroşare etc. produsele rezultate de la staţiile de epurare care tratează apele uzate domestice (menajere) sau urbane şi de la alte staţii de epurare ce tratează ape uzate având o compoziţie similară apelor uzate domestice şi urbane. particule în fază dispersă (1 -100 µm). Tratarea şi prelucrarea nămolurilor din staţiile de epurare În staţiile de epurare. care se ataşează sau se înglobează în flocoanele de nămol şi le ridică la suprafaţă. având drept rezultat reducerea volumului şi ameliorarea rezistenţei specifice la filtrare.14. Gradul de îngroşare depinde de mai multe variabile: tipul de nămol (primar. Îngroşarea nămolului constituie cea mai simplă şi răspândită metodă de concentrare a acestuia.10.2). ca urmare a diverselor procedee tehnologice aplicate (câteva exemple sunt prezentate în tabelul 14.4. cantitatea de grăsimi a ajuns la maximum 6. raportul dintre componenta organică şi elemente nutritive. rumeguş etc. Fermentarea aerobă se realizează în practică prin aerarea separată a nămolului (primar. prezenţa unor substanţe toxice sau inhibitoare etc. Fermentarea aerobă a nămolului constă într-un proces de degradare biochimică a compuşilor organici uşor degradabili.mecanice (vacuum . concepţia şi condiţiile de exploatare ale instalaţiilor de fermentare: temperatura. prin condiţionare chimică sau termică. în vederea unei prelucrări ulterioare sau a depozitării se poate realiza prin procedee anaerobe sau aerobe . activitatea enzimatică este practic nulă. procesele de fermentare anaerobă se pot clasifica în trei categorii: fermentare criofilă (fără încălzire) la temperatura mediului ambiant. raportul mineral/volatil. secundar sau amestec) în bazine deschise. în principal.filtre. timpul de fermentare. fermentare termofilă (≈55oC). sistemul de încălzire. sistemul de alimentare şi evacuare. iar testul de fermentabilitate este negativ. de omogenizare. fermentare mezofilă (32-35o C).) sau prin procedee artificiale .primele fiind cel mai des folosite. filtre presă. teoretic.). Deshidratarea nămolurilor se poate face prin procedee naturale (pe platforme de uscare a nămolului. secundare sau stabilizate în categoria nămolurilor uşor filtrabile se realizează.). Din punct de vedere termic. rezultate satisfăcătoare şi prin adaos de material inert (zgură. se practică recircularea unei fracţiuni de efluent. Un nămol se consideră fermentat aerob când componenţa organică s-a redus cu 20-25%. 287 . dar acest procedeu prezintă dezavantajul de a creşte considerabil volumul de nămol ce trebuie prelucrat în continuare. Aducerea nămolurilor primare. Fermentarea nămolului. cenuşă. Factorii care influenţează procesul de fermentare anaerobă a nămolului se pot grupa în două categorii: caracteristicile fizico-chimice ale nămolului supus fermentării: concentraţia substanţelor solide. încărcarea organică etc. Fermentarea aerobă a nămolului se recomandă mai ales pentru prelucrarea nămolului activ în exces.asigurarea unei concentraţii convenabile de materii în suspensie la alimentare..5 % (faţă de substanţa uscată). Nămolul fermentat poate fi mai uşor deshidratat. Se pot obţine. iazuri de nămol etc. cu cheltuieli mai mici decât în cazul nămolului brut. centrifuge etc. sau când nămolul primar nu se pretează la fermentare anaerobă. de recirculare. când nu există treaptă de decantare primară. în mezofilă fiecare caz. urmat. de un al doilea stadiu care să ofere o medie de menţinere de cel puţin 14 zile. nămolurile trebuie să fie analizate odată la şase luni. termofilă iar temperatura va fi de 55°C timp de cel puţin 4 ore. Pentru efectuarea analizelor chimice asupra nămolirilor de epurare.2. precum şi pentru prelevarea probelor. iar timp de 4 sau grămadă ore în această perioadă va trebui să atingă minimum 55°C în aerată) interiorul grămezii urmată de o perioadă de maturare adecvată. nămolurile trebuie să fie analizate cel puţin odată la douăsprezece luni.mmediu. asupra solurilor. Exemple de procese de tratare a nămolului de epurare practicate pe plan internaţional50 Procesul Pasteurizarea nămolului de epurare Descrierea Minimum 30 minute la 70 °C sau minimum 4 ore la 55 °C (sau alte condiţii corespunzătoare). în instalaţii speciale şi cu aport de energie exterioară. nămolul poate fi folosit carbonat de calciu direct pe terenurile agricole (nămol sub formă de pastă aplicabil cu (CaCO3) utilajele agricole destinate aplicării îngrăşămintelor organice). frecvenţa acestor analize trebuie să crească. până la o umiditate de 10-15%. Perioada medie de menţinere în fermentaţie anaerobă este de cel puţin 12 zile la o temperatură de 35 °C ± 3 °C sau cel puţin 20 de Fermentare aerobă zile de fermentaţie primară la o temperatură de 25 ± 3°C.Tabelul 14.ro 288 . http://www. urmate întotdeauna de o fermentare primară anaerobă mezofilă. Păstrarea în stare Depozitarea nămolului lichid se face pe o perioadă minimă de 3 luni. Nămolurile de epurare nu pot fi utilizate în agricultură decât în conformitate cu directiva 86/278/CEE şi cu directivele 75/442/CEE şi 78/319/CEE. Trebuie să se analizeze următorii parametri: materia (substanţa) 50 51 FAO. analizele nămolurilor. Compostare (vrac Compostul trebuie menţinut la 40 oC cel puţin 5 zile. uscătoare rotative şi uscătoare prin atomizare. Principalele tipuri de instalaţii utilizate pentru uscarea termică a nămolului sunt: uscătoare cu vetre etajate. lichidă Condiţionarea nămolului de epurare cu carbonat de calciu sau cu alţi coagulanţi urmată de deshidratare şi depozitare timp de minimum 3 Deshidratarea şi luni se face dacă nămolul a fost supus anterior unui proces de depozitarea fermentaţie mezofilă primară şi o depozitare pe o perioadă de cel nămolului puţin 14 zile. Dacă rezultatele analizelor nu variază în mod semnificativ pe o perioadă de un an. Adăugarea de carbonat de calciu face să crească valoarea pH a Stabilizarea cu nămolului până la circa 12. După aceea. Departamentul pentru protecţia mediului înconjurător (1989). Ca regulă generală. Reducerea avansată a umidităţii nămolului se poate realiza prin evaporarea forţată a apei. directiva 86/278/CEE prevede următoarele51: 1. Fermentare aerobă Perioada medie de menţinere în fermentaţie este de cel puţin 7 zile. Dacă apar modificări în calitatea apelor tratate. Nitrificarea şi denitrificarea bacteriană sunt considerate drept cele mai promiţătoare metode biologice de îndepărtare a azotului. cupru.+ 2H+ +H2O Faza II: NO2. ele decid asupra frecvenţei analizelor ulterioare ţinând cont de conţinutul în metale grele al solurilor înainte de utilizarea nămolurilor. statele membre trebuie să verifice conţinutul în metale grele al solurilor astfel încât să nu se depăşească valorile limită fixate (tabelul 14. pH. că aceste metale nu sunt prezente în apele uzate tratate de staţiile de epurare decât în cantităţi neglijabile.3. 289 . mercur. Valori limită ale concentraţiilor în metale grele în nămolurile destinate utilizării în agricultură (mg/kg de materie uscată) Parametrii Cadmiu Cupru Nichel Plumb Zinc Mercur Crom Valori limită 20-40 1000-1750 300-400 750-1200 2500-4000 16-25 - Diminuarea concentraţiilor de azot şi fosfor Compuşii azotului (în special nitraţii) rezultaţi după epurarea apelor uzate orăşeneşti. Nitrificarea biologică este procesul prin care azotul din apa uzată brută sau decantată este transformat în nitraţi. plumb. determinând o accelerare a eutrofizării.uscată. crom52.3).+ ½ O2 ⇒NO3Aceste 2 reacţii sunt producătoare de energie. crom. Tabelul 14. mercur. Ei pot acţiona în apele naturale ca „fertilizatori" care stimulează creşterea algelor şi a altor plante acvatice. de cantitatea şi de compoziţia nămolurilor utilizate. industriale sau din zootehnie pot fi dăunători pentru calitatea apelor receptoare ale efluenţilor staţiilor de epurare. aşa cum s-a demonstrat. precum şi de orice alt element aferent. zinc. Microorganismele implicate în proces (Nitrosomonas. nichel. zinc. costului moderat şi a necesităţilor relativ reduse pentru teren. zinc şi crom. Nitrobacter) consumă energia derivată din aceste reacţii pentru dezvoltarea celulară şi supravieţuire. analizele solurilor: Înainte de utilizarea altor nămoluri decât cele rezultate de la staţiile de epurare. cupru. nichel.+ 2H+ + H2O. cadmiu. cadmiu. 52 Pentru cupru. plumb. datorită potenţialului înalt de eficienţă. Parametrii analizaţi sunt: pH. De asemenea. materia organică. statele membre decid în ceea ce priveşte frecvenţa analizelor ce trebuie efectuate. Reacţia energetică totală este : NH4+ + 2 O2 ⇒ NO3. 2. Nitrificarea amoniacului este un proces în două faze: Faza 1: NH4++3/2 O2⇒NO2. nitrificarea este condiţionată de menţinerea unei populaţii de bacterii active şi a unui grad semnificativ de aerare.. instalaţiile de epurare a apelor uzate sunt prevăzute pentru toate comunităţile cu mai mult de 15. Pentru fiecare sector de producţie există diverse variante de tehnologii bacteriene pentru îndepărtarea excesului de nitraţi. în avalul deversării. cit.treaptă separată.. procedeul PHOSTRIP – implică îndepărtarea fosforului pe linia nămolului. constituie ape uzate care trebuie epurate. p. în trepte distincte. respectiv circa 20. Ianculescu şi colab. Pentru îndepărtarea azotului ar putea fi folosite şi diverse procedee fizice şi chimice.într-o singură etapă. faţă de un volum total evacuat de 4034. însămânţate cu nămol recirculat. Realizată în cursul tratării aerobe a apelor uzate. Dintre acestea amintim: striparea. schimbători de ioni selectivi.851 milioane m3/an. Nitrificarea în treaptă separată este un procedeu cu oxidarea carbonului şi nitrificarea în bazine cu biomasă în suspensie. 539.1 %. In rest 1193. Procedeele pot fi cu biomasă în suspensie sau cu biomasă fixată.808 milioane m3/an. Pentru îndepărtarea fosforului sunt utilizate următoarele procedee53: procedeul A/O – presupune îndepărtarea fosforului pe linia apei.. apele receptorului să se poată încadra în prevederile standardului de calitate al apelor de suprafaţă. În cazul apelor care provin de la unităţi sanitare sau de la unităţi care prin specificul lor contaminează apele reziduale cu agenţi patogeni. direct pe sol sau în bazinele naturale de apă. după adăugarea unei surse de C şi energie (cel mai frecvent metanolul). sau în . 65.. 142-144. Din volumul total de ape uzate necesitând epurare si anume. în treapta biologică.139 milioane m3/an. procedeul cu bazin secvenţial – utilizat pentru debite mici de apă uzată. Îndepărtarea apelor uzate menajere şi industriale se face numai prin reţea de canalizare a apelor uzate. Denitrificarea efluenţilor care conţin nitraţi se realizează în bazine anaerobe.. clorarea la breakpoint. La proiectarea şi realizarea sistemelor de canalizare şi epurare se va face şi studiul de impact asupra sănătăţii publice. au fost suficient (corespunzător) epurate. adică circa 45 %.. acestea se vor trata în incinta unităţilor respective. asigurându-se dezinfecţia şi decontaminarea înainte de evacuarea în colectorul stradal.În funcţie de modul de separare al proceselor de oxidare a carbonului şi nitrificare procedeele de nitrificare pot avea loc . 290 .000 locuitori.051 milioane m3/an. În România. Apele uzate epurate trebuie să fie evacuate astfel încât. Nitrificarea într-o singură etapă poate fi realizată în orice procedeu cu nămol activat cu biomasă în suspensie. fiind interzisă răspândirea neorganizată.5 %. 53 O.. 2626. op. Conform actelor normative. taxe pentru evacuarea apelor uzate. precum şi din penalităţi. ape uzate insuficient epurate. b. instalaţiile de tratare a apei de suprafaţă trebuie să fie proiectate cu 4 etape.) d. Mijloace de combatere şi limitare a poluării apelor de suprafaţă. i. coagulare. g. provenite de la principalele surse de poluare. dezinfecţie terminală. f. în vederea reducerii noxelor din apele uzate la intrarea în staţiile de epurare. stabilirea corectă şi exactă a punctelor de descărcare. neepurate sau insuficient epurate. Ca urmare în anul 2006. atribuirea unor bonificaţii celor care manifestă o grijă deosebită pentru menţinerea calităţii apelor.11. e. aceste mijloace sunt: a. realizarea unor sisteme adecvate de descărcare a apelor uzate în emisari (conducte de descărcare dotate cu sisteme de dispersie. au ajuns în receptorii naturali. reducerea poluării la sursă prin adoptarea unor tehnologii de producţie ecologică. S-a instituit un fond special. De exemplu. 291 . prin care se realizează un şir de bariere de îndepărtare a contaminării microbiene: rezervor de stocare apă brută. ozon sau radiaţii ultraviolete c. respectarea indicatorilor de calitate ai apelor uzate etc. modernizarea staţiilor de epurare a apelor uzate.5 mg/l). În sinteză. epurarea apelor uzate înainte de descărcarea lor în emisari.reprezintă ape uzate neepurate şi 893. Scopul este de a susţine financiar realizarea Sistemului naţional de supraveghere cantitativă şi calitativă a apelor. pentru păstrarea şi ameliorarea calităţii apelor sunt necesare o serie de măsuri. denumit fondul apelor. filtrare. pentru protecţia consumatorilor împotriva agenţilor patogeni.237 milioane m3/ an. dotării laboratoarelor. reducându-se astfel gradul de încărcare cu impurificatori. în care o pondere însemnată se referă la funcţionarea staţiilor de epurare: refacerea bilanţurilor cantitative şi calitative pe platformele industriale. dezvoltarea şi modernizarea sistemului de monitoring a calităţii apelor de suprafaţă. Dezinfecţia apei se poate face cu substanţe clorigene (clorul rezidual liber trebuie să fie de 0. măsuri tehnologice. în scopul micşorării volumului de ape uzate şi cantităţilor de impurificatori evacuate la receptorii naturali. 14. extrabugetar. în special râuri. 79 % din apele uzate. cca. floculare şi sedimentare. întocmirea unor planuri fezabile de alarmare şi intervenţie rapidă în caz de poluări accidentale şi punerea lor în practică. acordării de bonificaţii pentru cei care au rezultate deosebite în protecţia epuizării şi degradării resurselor de apă etc. circa 34 %. care este constituit din taxele şi tarifele pentru serviciile de avizare şi autorizare. sau chiar înlocuirea. eliminarea racordurilor directe la emisari şi realizarea de instalaţii de epurare a apelor uzate la toate sursele de poluare care nu posedă astfel de instalaţii. extinderea noilor secţii la agenţii economici să se coreleze cu extinderea instalaţiilor de epurare a apelor uzate. 292 .perfecţionarea. unor procese tehnologice de producţie mari poluatoare (înlocuirea evacuării hidraulice a dejecţiilor de la fermele zootehnice cu sistemul de evacuare uscat).