Hidrologie
Caraterizarea starii apelor de suprafata, cu privire speciala asupra lacurilorCaraterizarea starii apelor de suprafata, cu privire speciala asupra lacurilor Conceptul promovat de Directiva Cadru Apa privind starea apelor are la baza o abordare noua care difera fundamental de abordarile anterioare in domeniul calitatii apei in care accentul revine elementelor fizico-chimice. Caracterizarea starii ecologice a apelor de suprafata (Fig.1), in conformitate cu cerintele Directivei Cadru Apa (transpuse in legislatia romaneasca prin Legea 310/2004 care modifica si completeaza Legea Apelor 107/1996), se bazeaza pe un sistem de clasificare in 5 clase, respectiv : foarte buna, buna, moderata, slaba si proasta, definite si reprezentate astfel: Fig. 1 Circuitul apei in natura (www.apa.ro)
Calitatea apelor naturale este determinata, in general, de totalitatea substantelor minerale sau organice, gazele dizolvate, particulele in suspensie si organismele vii prezente. Din punct de vedere al starii lor impuritatile pot fi: solide; lichide; gazoase. Acestea pot fi dispersate in apa, si se pot clasifica dupa dimensiunile particulelor dispersate in: suspensii; coloizi; solutii. Majoritatea substantelor care se gasesc in apele naturale, intr-o cantitate suficienta pot influenta calitatea lor. In functie de sursele de aparitie putem vorbi de o clasificare conform tabelului nr.1. Tabel nr.1 Provenienta substantelor din apele de suprafata (www.ecost.com)
Desigur, o anumita apa nu poate contine toate aceste impuritati concomitent, cu atat mai mult cu cat existenta unora dintre acestea este incompatibila cu echilibrul chimic stabilit in apa. In afara acestor substante mentionate, in apele naturale se mai pot gasi si alte tipuri de impuritati. Astfel, plumbul sau cuprul se pot intalni in urma proceselor de tratare a apelor sau datorita sistemului de transport precum si din apele meteorice. Unele ape naturale contin seleniu sau arsen intr-o cantitate suficienta ca sa le afecteze calitatea. De asemenea, se poate afirma ca toate apele naturale contin substante radioactive, in principal radium, dar numai in unele cazuri de ape subterane concentratia acestora atinge valori periculos de mari. Alte surse naturale contin crom, cianuri, cloruri, acizi, alcalii, diferite metale sau poluanti organici, toate aduse in receptori de apele uzate provenite din industrie sau aglomeratii urbane. Pentru stabilirea calitatii apei, din multitudinea caracteristicilor fizice, chimice si biologice care pot fi stabilite prin analize de laborator se utilizeaza practic un numar limitat, considerate mai semnificative. Sistemul mondial de supraveghere a mediului inconjurator prevede urmarirea calitatii apelor prin trei categorii de parametri : - parametri de baza: temperatura, pH, conductivitate, oxigen dizolvat, colibacili ; - parametri indicatori ai poluarii persistente: cadmiu, mercur, compusi organo - halogenati si uleiuri minerale ; - parametri optionali: carbon organic total ( COT ), consum biochimic de oxigen ( CBO) detergenti anionici, metale grele, arsen, bor, sodiu, cianuri , uleiuri totale, streptococi . Pentru precizarea caracteristicilor de calitate a apei se utilizeaza urmatoarea terminologie : - criterii de calitate a apei - totalitatea indicatorilor de calitate a apei care se utilizeaza pentru aprecierea acesteia in raport cu masura in care satisface un anumit domeniu de folosinta sau pe baza carora se poate elabora o decizie asupra gradului in care calitatea apei corespunde cu necesitatile de protectie a mediului inconjurator ; - indicatori de calitate ai apei - reprezentati de caracteristici nominalizate pentru o determinare precisa a calitatii apelor ; - parametri de calitate ai apei – sunt valori si exprimari numerice ale indicatorilor de calitate a unei ape ; - valori standardizate ale calitatii apei - reprezinta valori ale indicatorilor de calitate a apelor care limiteaza un domeniu conventional de valori acceptabile pentru o anumita folosinta a apei . Indicatori de calitate ai apei Pentru caracterizarea calitatii si gradului de poluare a unei ape se utilizeaza indicatorii de calitate. Acestia se pot clasifica dupa natura lor si dupa natura si efectele pe care le au asupra apei, dupa cum urmeaza: Clasificare dupa natura indicatorilor de calitate - indicatori organoleptici ( gust, miros); - indicatori fizici ( pH, conductivitate electrica, culoare, turbiditate); - indicatori chimici. - indicatori chimici toxici - indicatori radioactivi - indicatori bacteriologici - indicatori biologici Clasificare dupa natura si efectul pe care il au asupra apei Indicatori fizico-chimici generali - temperatura; - pH; - indicatorii regimului de oxigen; - oxigen dizolvat (OD); - consumul biochimic de oxigen (CBO5); - consumul chimic de oxigen (CCOCr si CCOMn) ; - indicatorii gradului de mineralizare; - reziduul fix ; - cloruri, sulfati ; - calciu, magneziu, sodiu, etc. - indicatori fizico - chimici selectivi ; - carbon organic total (COT); - azot Kjeldhal si azot total, fosfati ; - duritate, alcalinitate .
Indicatori fizico - chimici specifici ( toxici - cianuri; - fenoli; - hidrocarburi aromatice mono si polinucleare; - detergenti; - metale grele ( mercur, cadmiu, plumb, zinc, cobalt, fier, etc.) ; - pesticide ; - arsen; - uraniu natural ; - trihalometani ; - indicatori radioactivi ; - activitate globala si - activitate specifica admisa a fiecarui radionuclid . - indicatori biologici care reflecta gradul de saprobitate a apei, prin analiza speciilor de organisme care populeaza mediul acvatic. - indicatori bacteriologici care masoara nivelul de poluare bacteriana, in principal prin determinarea numarului de bacterii coliforme totale si de bacterii coliforme fecale. Clasificarea indicatorilor de calitate ai apei, concentratiile maxime admisibile pentru acestia precum si metodele standardizate pentru determinarea lor sunt prezentate in tabelul nr.2: Tabel. Nr. 2 Indicatori de calitate ai apeiIndicatori organoleptici
Indicatori fizici
Indicatori chimici generali
Indicatori chimici toxici
Indicatori radioactivi
Indicatori biologici
2.2 Calitatea lacurilor Fiecare tip de sursa prezinta caracteristici proprii, fizico-chimice si biologice, variind de la o regiune la alta in functie de compozitia mineralogica a zonelor strabatute, de timpul de contact, de temperatura si de conditiile climatice. Pentru acelasi tip de sursa se pot evidentia anumite caracteristici comune. Deoarece proiectul de fata are ca tema starea chimica a lacurilor (studiu de caz: Lacul Herastrau) voi puncta cateva date generale privind lacurile. Lacurile (Fig.2), formate, in general, prin bararea naturala sau artificiala a unui curs de apa, prezinta modificari ale indicatorilor de calitate comparativ cu efluentul principal, datorita stagnarii apei un anumit timp in lac, insolatiei puternice si fenomenelor de stratificare (vara si iarna) si destratificare (primavara si toamna), termica si minerala. Stagnarea apei in lac conduce la o decantare naturala a materiilor in suspensie, apa lacurilor fiind mai limpede si mai putin sensibila la conditiile meteorologice. Stratificarea termica, combinata la lacurile adanci si cu o stratificare minerala, conduce, in perioada de vara si toamna, la excluderea aproape completa a circulatiei apei pe verticala. Fig.2 Lacul Herastrau (www.lacurile.com) Acest lucru atrage dupa sine scaderea concentratiei oxigenului dizolvat in zona de fund si aparitia proceselor de oxidare anaeroba, avand drept efect cresterea continutului in substante organice, in saruri de azot si fosfor si,uneori, aparitia hidrogenului sulfurat la fundul lacului. In perioadele de destratificare termica si minerala (primavara si toamna), are loc o circulatie a apei pe verticala si o uniformizare calitativa a apei lacului, conducand la imbogatirea cu substante organice si nutrienti a apei din zona fotica. Continutul de substante organice si nutrienti, combinat cu insolarea puternica, conduce la posibilitatea dezvoltarii unei biomase fito si zooplanctonice apreciabile. Din cele prezentate mai sus rezulta ca apa lacurilor se caracterizeaza, in general, printr-un continut mai ridicat in substante organice, nutrienti si biomasa planctonica, ce pot avea repercusiuni si asupra unor indicatori organoleptici si fizici cum ar fi gust, miros, culoare, turbiditate, pH (tabel nr.3). Din punct de vedere al tratarii apei, acumularile au un efect favorabil asupra calitatii apei prin reducerea continutului de suspensii, asigurarea unei temperaturi scazute si relativ constante, eliminarea pericolului inghetului si formarii zaiului. De multe ori apar si influente defavorabile, dintre care se pot cita dezvoltari masive de biomasa, aparitia coloratiei apei, imbogatire in substante naturale. Tratarea unei astfel de ape trebuie, pe de o parte, sa foloseasca avantajele stationarii indelungate a apei, iar pe de alta parte sa rezolve si problemele corectarii indicatorilor mentionati mai sus. Tabel nr.3 Indicatori de calitate pentru diferite categorii de ape
Monitorizarea calitatii apelor de suprafata este atributia CNAR (Compania Nationala a Apelor Romane). Conform datelor existente putem vorbide: Pe teritoriul Municipiului Bucuresti sunt o serie de lacuri naturale si artificiale: 8 sectiuni de ord.I raul Colentina – Lacul Herastrau raul Colentina – Lacul Tei - Bucuresti raul Dambovita – Lacul Morii (intrare, mijl., iesire) raul Dambovita – Pod Grozavesti raul Dambovita – Pod Opereta raul Dambovita –Timpuri Noi raul Dambovita –Pod Vitan raul Dambovita –NH Popesti 7 sectiuni de ord.II : Colentina – ac.Straulesti – Bucuresti Colentina – ac.Grivita – Bucuresti Colentina – ac.Baneasa – Bucuresti Colentina – ac.Floreasca – Bucuresti Colentina – ac.Plumbuita – Bucuresti Colentina – ac.Fundeni – Bucuresti Colentina – ac.Pantelimon I – Bucuresti In afara celor doua rauri importante care strabat capitala (Dambovita si Colentina), reteaua hidrografica a Bucurestiului mai cuprinde si lacurile naturale si artificiale amenajate in teritoriu. Aceste lacuri sunt alimentate cu apa de izvoare sau din retea si sunt urmatoarele (Tabel nr.4 si Fig.3) : Tabel nr.4 Lacurile din zona Bucuresti
Ca aspecte generale a acestor lacuri se desprind urmatoarele: − luciul apei are vegetatia abundenta, plutitori, resturi menajere, etc.; Fig.3 Salba de lacuri a orasului Bucuresti (www.ord.fa.com)
Lacul Baneasa este un lac antropic amenajat pe raul Colentina, in Bucuresti, sectorul 1 (fig.4) . Are o suprafata de 40 ha, lungimea de 3 km, latimea intre 50–400 m si o adancime de 1–3 m, volum de 600.000 m³, debit de 2,5 m/s.
Fig.4 Lacul Baneasa –vedere generala (www.lacorg.com)
Lacul Cismigiu este un lac din sectorul 1, situat in Parcul Cismigiu (Fig.5), cu o suprafata de 29.500 m², lungimea de 1,3 km, latimea de 50 m si adancimea de 1-2 m. Fig.5 Lacul Cismigiu (www.lacorg.com) Lacul reprezinta un fost meandru al raului Dambovita ramas izolat ca urmare a modificarii cursului cu foarte multa vreme in urma.
Lacul Morii (Fig.6) este un lac de acumulare executat in principal pentru protectia municipiului Bucuresti impotriva inundatiilor. In subsidiar lacul permitea realizarea unei zone de agrement in cartierul Crangasi si permitea asigurarea unui debit de scurgere salubra pe Dambovita in capitala.
Fig.6 Lacul Morii (www.lacorg.com) Lacul a fost realizat printr-un baraj de 15 m inaltime, cu un corp central de beton, prelungit cu diguri de pamant longitudinale cu o lungime totala de 7 km. Suprafata lacului este de 246 ha, iar volumul lacului este de 14,7 milioane m³, avand o transa de atenuare a viiturilor de 1,6 milioane m³, peste nivelul normal de retentie. Volumul efectiv pentru atenuarea viiturilor poate fi marit prin realizarea de pregoliri, in perioadele in care se prognozeaza aparitia unor viituri. Realizarea lacului in apropierea unei zone urbane a necesitat dezafectarea unor folosinte existente, printre care demolarea unei biserici si dezafectarea unui cimitir. In nord, Lacul Morii are o insula artificiala, amenajata cu debarcadere care insa nu au functionat niciodata. Lacul Floreasca este un lac din sectorul 1, cu are o suprafata de 70 ha, lungimea de 3 km, latimea intre 100-800 m si o adancime de 1-5 m, un volum 1.600.000 m³ si un debit de 2,5 m/s. Este amenajat pe cursul raului Colentina si are in amonte Lacul Herastrau si in aval Lacul Tei. Lacul Grivita este un lac antropic amenajat pe raul Colentina, in Bucuresti, sectorul 1, cu o suprafata de 53 ha, lungimea de 3,8 km, latimea intre 50-500 m, o adancime de 1-4 m, volum de l.000.000 m³, debit de 2,5 m/s. Lacul Herastrau (Fig.7) a fost amenajat prin asanarea, intre anii 1930 - , a unei zone mlastinoase aflata pe atunci la marginea orasului. Are o suprafata de 74 hectare. Lacul este alimentat si face parte din raul Colentina. Este folosit pentru sport si pentru agrement. Malurile lacului sunt indiguite pentru prevenirea inundatiilor. Inaltimea redusa a acestor diguri este contrabalansata de suprafata mare a lacului, asigurandu-se, la nevoie, retentia unui volum mare de apa. Pe malurile lacului s-a dezvoltat Parcul Herastrau acesta ocupand o suprafata de circa 110 ha. Fig.7 Lacul Herastrau (www.lacorg.com) Ecluza Lacului Herastrau, construita in perioada 1933-1936, a fost redeschisa in luna septembrie 2007, dupa 70 de ani de la construire si mai bine de un an de reabilitare. Ecluza este amplasata pe malul stang al Lacului Herastrau si face legatura cu Lacul Floreasca. Alaturi de functia de agrement, permitand calatoria cu vaporasul din lacul Herastrau in lacul Floreasca si inapoi, ecluza va indeplini si functia de golire suplimentara a Lacului Herastrau catre Lacul Floreasca, atunci cand ploile abundente ar duce la cresterea excesiva a nivelului apei si ar pune in pericol o zona din Bucuresti. Proiectul ecluzei initiale apartine inginerului Dorin Pavel. Scopul secundar al proiectului, pe langa plimbarea cu vaporase de pe un lac pe altul, era ca ecluza sa serveasca drept model, redus la scara, pentru viitoarele ecluze de pe canalul Bucuresti-Oltenita, care era in faza de proiectare inainte de al Doilea Razboi Mondial. Inaugurarea ecluzei si a barajului s-a facut in cursul “lunii Bucurestilor”, in primul vaporas care a trecut prin ecluza aflandu-se si regele Carol al II-lea al Romaniei. Lacul Pantelimon este un lac din sectorul 2, cu o suprafata de 260 ha, amplasat pe raul Colentina. Pe malul sau drept sunt amenajate terenuri sportive si stranduri. Parcul Drumul Taberei (fost 'Moghioros') este un parc aflat in Sectorul 6 (Fig.8) al Bucurestiului, in cartierul Drumul Taberei. La infiintare, parcul avea o suprafata de 30 ha. Fig.8 Lacul Drumul Taberei (www.lacorg.com) In centrul parcului a fost amenajat un lac pentru agrement. Lacul artificial a fost realizat dintr-o cuva de beton impermeabil, fiind alcatuit din doua tronsoane separate de un podet de beton. In primul tronson este amenajat un debarcader cu dane pentru barci cu rame si hidrobiciclete. Caracteristicile tehnice ale lacului sunt urmatoarele:
In mijlocul lacului este instalata o fantana arteziana, care permite jocuri de ape. In 1976 in incinta parcului a fost construit un strand format din 3 bazine, cu o capacitate totala de 2500 de persoane (cunoscut si sub numele de 'Trei Ligheane'. Pamantul excavat pentru realizarea lacului a fost utilizat pentru a se construi un deal artificial in jurul strandului. Lacul Plumbuita este un lac antropic din sectorul 2, Bucuresti, amenajat pe raul Colentina. Pe malul lacului a fost amenajat parcul Plumbuita. Lacul Straulesti este un lac antropic amenajat pe raul Colentina, in sectorul 1. Are o suprafata de 33 ha, lungime de 2,3 km, latime intre 100-300 m, adancime intre 1-5 m si un volum de 0,7 milioane m³. Lacul Tineretului este un lac ce apartine sectorului 4, situat in Parcul Tineretului, are o suprafata de 13 ha. Proiectantul parcului, Valentin Donose, a propus realizarea unui mare lac, alimentat natural din panza freatica si a trei insule , dintre care doua sunt legate de mal prin poduri mici. Lacul Tei este un lac antropic din Bucuresti, amenajat pe raul Colentina. Pe malul lacului a fost amenajat Parcul Tei. Lacul Vacaresti este un lac din Bucuresti, sectorul 4, care are o suprafata de 189 ha. Lacul Plumbuita (lac din Bucuresti, sector 2, amplasat pe cursul raului Colentina) Fig.9. Fig.9 Lacul Plumbuita (www.larg.com) Lacul Straulesti (lac din Bucuresti, sectorul 1, amplasat pe cursul raului Colentina. Lacul are o suprafata de 33 ha, lungime de 2,3 km, latime intre 100-300 m, adancime intre 1-5 m si un volum 2.2.1 Calitatea apei de pe RAUL COLENTINA Rapoartele periodice privind chimismul raului Colentina au indicat valorii medii anuale pentru pH in domeniul 8,1 – 8,5. De asemenea alti parametrii analizati au fost: -Oxigenul dizolvat corespunde clasei I de calitate, in majoritatea sectiunilor a aparut o suprasaturatie, cu valori foarte mari pentru oxigen. -Substanta organica, (exprimata prin CBO5 , CCO-Mn si CCO-Cr) - (pentru sectiunile de ord.I) s-au inregistrat valori ce incadreaza sectiunile Cernica si Pantelimon II in clasa V de calitate, valori mai ridicate s-au inregistrat pentru CBO5 in sectiunile Buftea si Herastrau ( clasa IV), restul indicatorilor din aceasta categorie incadrandu-se in limitele clasei III de calitate. Pentru sectiunile de ordinul II- acesti indicatori s-au incadrat in general in clasa a III-a de calitate cu exceptia CBO5 cu valori de clasa IV pentru acumularile Baneasa, Floreasca si Plumbuita. -Reziduul fix si ceilalti indicatori ai regimului de mineralizare au avut valori ce se inscriu in limitele prevazuta pentru clasa I si II de calitate, Mn inregistreaza variatii in sectiuni diferite de la clasa III-V, Fe ia valori de clasa III in acumularea Tei, iar Na in acumularile Buftea, Pantelimon I,II. In general putem incadra acumularile de pe valea Colentina, la categoria gradului de mineralizare in clasa II- III de calitate. -Amoniul (N-NH4+) corespunde clasei II-III de calitate, cu exceptia acumularilor Tei si Buciumeni- cu valori corespunzatoare clasei IV si Buftea, Mogosoaia si Chitila –clasei V de calitate. -Azotul total - N : in majoritatea acumilarilor se incadreaza in clasa II de calitate, cu exceptia acumularilor Buftea, Ciocanesti, Straulesti- clasa III, si Pantelimon II si Cernica – cu valori medii in limitele clasei IV. -Fosfor total (P): determinat are valori corespunzatoare claselor III si IV, mai putin acumularile Pantelimon si Cernica cu valori mai ridicate, depasind limitele clasei IV. Din categoria micropoluantilor organici, fenolii au inregistrat valori de clasa III-IV, in acumularea Buftea depasind limitele ultimei clase. Analizele biologice au pus in evidenta in apa raului Colentina componenta fitoplanctonica diatomea in majoritatea acumularilor, in Pantelimon II si Plumbuita insa dominant grupul algelor albastre-verzi-cyanophyta iar in Buftea algele verzi-Chlorophyta. Stadiu trofic al acestor acumulari, in functie de biomasa fitoplanctonica este in general oligotrof- pentru acumularile din amonte de pe valea Colentinei, iar celelalte intra in categoria mezotrof-eutrofe. Din punct de vedere al valorii medii a fosforului total- ca indicator al procesului de eutrofizare, toate acumularile se incadreaza in categoria - hipertrof. Componentele zooplanctonice copepoda preponderent prezenta,specii din grupa ciliatelor si Chironomidelor. Analiza microbiologica efectuata s-a referit la dozarea bacteriilor coliforme TOTALE.Pentru acumularile de ordinul II, majoritatea sectiunilor s-au incadrat din punct de vedere microbiologic in clasa IV de calitate, cu exceptia acumularii Fundeni- clasa II- insa cu precizarea ca s-a facut o singura determinare in luna martie, Baneasa- clasa III, iar Plumbuita cu o incarcare bacteriana foarte mare - clasa V. 2.2.2 Calitatea apei de pe RAUL DAMBOVITA Recoltarile s-au facut in 6 sectiuni (de ord.I – lacul Morii si 5 biefuri), corespunzatoare acumularilor de pe acest curs de apa. Probele recoltate din Lacul Morii au cuprins punctele de intrare, mijloc lac si descarcare lac (la stavilar). Lacul Morii- valorile medii anuale determinate pentru indicatorii monitorizati, in general, au corespuns claselor I-II de calitate, cu exceptia indicatorilor din categoria regimului de oxigen ce indica incarcarea apei cu substante oxidabile (CBO5, CCO-Cr, CCO-Mn)- ale caror valori au depasit pe medie clasa II de calitate. Valori mai crescute s-au inregistrat la mangan total, zinc- clasa III-a iar din categoria micropoluantilor organici, fenoli au inregistrat valori de clasa V, mai ridicate in campaniile lunii septembrie pentru toate sectiunile de recoltare. Analizele biologice au pus in evidenta in apa raului Dambovita componenta fitoplanctonica diatomea, in proportie de majoritara, incadrarea biologica fiind pentru lac fiind eutrof din punct de vedere al biomasei fitoplanctonice, in timp ce fosforul total si azotul mineral total incadreaza lacul in categoria lacurilor hipertrofe. Analiza microbiologica efectuata s-a referit la dozarea bacteriilor coliforme TOTALE . Pentru Lacul Morii, numarul probabil de exemplare numarate la 100 cm3 s-a incadrat in clasa III-a de calitate cu o medie anuala de 7390. Pentru cele 5 biefuri monitorizate pe cursul Dambovitei, indicatorii de calitate au avut valori de incadrare corespunzatoare claselor I si II de calitate cu unele exceptii: fenoli- clasa V-a in cazul Pod. Grozavesti; Mn total clasa III, fenoli- clasa IV pentru Pod Opereta; Pod Timpuri Noi depasirea limitelor clasei II de calitate se inregistreaza la CBO5, Ptotal(IV), Mn total III, Zn (III) si de asemenea fenoli cu valori foarte ridicate in lunile calde; aceleasi valori ridicate pentru fenoli se inregistreaza si in cazul sectiunilor urmatoare Pod Vitan si Popesti-Leordeni( IV). Microbiologic- numarul de bacterii coliforme TOTALE determinat la 100 cm3 incadreaza in general toate sectiunile in clasa III de calitate, cu valori mai ridicate inregistrate in timpul verii. Din punct de vedere al componentei fotoplanctonice dominanta este grupa diatomeelor in toate sectiunile, cu exceptia Biefului Popesti unde predomina Chlorophytele, cu o biomasa medie de 0.24 il incadreaza in categoria oligotrof; in celelalte sectiuni valoarea biomasei fitoplanctonice variaza intre 3.1 ( Timpuri Noi) si 7.14 mg/l (Opereta); stadiu trofic mezotrof-eutrof. Mediul in care traieste omul este definit in primul rand de calitatea aerului, a apei, a solului, locuinta, alimentele ce le consuma precum si mediul in care munceste. Strans legata de acesti factori, influentata si determinata imediat sau dupa o perioada de timp, este starea de sanatate a populatiei. Cunoasterea si determinarea unor factori de risc din mediu are o deosebita importanta si constituie poate cea mai valoroasa activitate pentru promovarea si pastrarea starii de sanatate a populatiei. . Esential pentru evaluarea starii de sanatate a populatiei din municipiul Bucuresti este identificarea factorilor de risc.
|