Apa si existenta vietii - apa potabila si epurarea apei

APA

Importanta

Apa are o importanta covarsitoare pentru existenta vietii. Fara apa nu ar putea exista nici omul, nici animalele, nici plantele.

In organism apa intra in compozitia organelor, tesuturilor si lichidelor biologice. Ea dizolva si transporta  substantele asimilate si dezasimilate; mentine constanta concentratia sarurilor in organism si, evaporandu-se pe suprafata corpului, ia parte la reglarea temperaturii.

Apa este cea mai raspandita substanta compusa si reprezinta trei sferturi din suprafata globului terestru. Ca si aerul, ea constituie factorul principal al mentinerii vietii pe pamant.

Apa este o resursa naturala esentiala cu rol multiplu in viata economica.

In natura apa urmeaza un circuit. Se poate vorbi despre apa de ploaie, apa raurilor si izvoarelor, apa de mare, etc.

Apa pura se obtine din apa naturala prin distilare repetata in conditii in care sa nu poata dizolva gaze din aer sau substante solide din recipientele in care este conservata.

Apa Naturala

In natura, apa se gaseste din abundenta, in toate starile de agregare:

- in stare lichida (forma in care acopera 2/3 din suprafata pamantului; sub forma de

mari, oceane, rauri, fluvii, ape subterane);

- in stare solida (formeaza calote glaciare);

- in stare gazoasa (atmosfera contine o cantitate considerabila de apa, sub forma de

vapori de apa, invizibili).

Apa urmeaza un circuit in natura.

Caldura soarelui determina evaporarea apei de suprafata. Vaporii rezultati se ridica in atmosfera. Daca in atmosfera saturata cu vapori de apa apare o scadere a temperaturii, parte din vaporii condensati iau forma de nori, ceata, ploaie, zapada sau grindina.

In anotimpurile calde, dar cu nopti racoroase se depune roua, iar daca temperatura solului este sub 0 C, se depune bruma.

Apele ajunse la nivelul solului sau cele ce rezulta din topirea zapezilor, in parte umplu din nou lacurile, raurile, fluviile, marile si oceanele. Alta parte strabate straturile de pamant, la diferite adancimi, formand apele freatice. Apa subterana poate reaparea la suprafata, fie prin izvoare, fie extrasa prin fantani, sonde.

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

In natura nu exista apa pura; date fiind interactiunile cu mediul ea contine gaze, substante minerale si organice dizolvate in suspensie.

Chiar apa de ploaie, care ar trebui sa fie cea mai curata apa naturala (devenita astfel printr-o distilare naturala) poate prezenta dizolvate anumite impuritati de tipul: CO2, NH3 sau chiar H2S, SO2- ca urmare a contactului prelungit cu aerul.

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

Cea mai variata compozitie dintre toate apele naturale o au apele subterane. Ele contin cantitati mari de substante solide sau gazoase. Ajunse la suprafata, aceste ape, formeaza izvoare de ape minerale.

Inainte chiar de invazia romana, galii cunosteau calitatea apelor minerale; s-au gasit mici altare construite de acestia in preajma unor astfel de izvoare. In statiunile termale din Masivul Central, Alpi sau Pirinei s-au gasit urme ale vechilor captari galo-romane si piscine uriase.

Dupa compozitie, apele minerale pot fi: acide (continut ridicat de CO2), alcaline (predomina sulfatii de magneziu si sodiu), sulfuroase (contin sulfuri alcaline), feruginoase (contin carbonati de fier di si trivalent).

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

Totalitatea apei pe pamant este de aproximativ 1,46 miliarde km3 din care 97 in oceane si mari, 2 in calote glaciare si 1 in rauri, lacuri, panze subterane.

2. Apa potabila

Apa potabila nu trebuie sa contina organisme animale si vegetale si sa satisfaca cerinte de calitate superioara privind indicatori fizico-chimici, biologici si bacteriologici.

Alimentarea cu apa a centrelor urbane prezinta o mare importanta, caci apele trebuie sa fie tratate inainte de a fi puse la dispozitia populatiei.

Apa este un constituent fundamental si indispensabil al organismului uman. Modificari mici produc tulburari grave iar insuficienta aportului de apa este mult mai putin tolerata decat carenta in alte elemente.

In organismul uman, apa totala (60% din greutatea corporala) se repartizeaza in mai multe compartimente: Apa intracelulara (40 %) si apa extracelulara (20 %), aceasta la randul ei reprezentata de apa circulanta = intravasculara (4- 4,5 %), apa interstitiala (15 % - majoritatea legata in geluri) si apa transcelulara (1%).

Dinamica apei in corpul uman si bilantul hidric al organismului au fost indelung studiate in fiziologie si sunt astazi binecunoscute, avand largi aplicatii medicale. Deshidratarea respectiv hiperhidratarea, cu numeroasele variante fiziopatologice, sunt intalnite in cadrul multor afectiuni si pun serioase probleme de diagnostic si tratament.

Un om are nevoie in medie de circa 100 de litri de apa pe zi: 4 litri pentru nevoia fundamentala, alimentara (2,5 litri pentru baut si 1,5 litri prepararea hranei), 13 litri pentru spalat vesela, 13 litri pentru spalat rufe, 70 de litri pentru nevoi sanitare (spalat pe maini si fata, dus, apa pentru clatirea toaletei etc.).

Proiect: Caracterele morfologice ale gramineelor Referat: Ghintura de primavara - raspandirea in tara: muntii Carpati

Variabilitatea este desigur foarte mare, in functie de disponibilitatea si pretul apei, de obiceiuri etc. Unde nu exista apa curenta si consumul casnic e mai mic, iar unde trebuie carata de la mari distante sau e foarte scumpa se face economie. Sunt si situatii, chiar tari intregi, unde consumul este sub minimul acceptabil si duce la consecinte negative asupra igienei si sanatatii publice. A face baie in vana in loc de dus duce automat la un consum mult mai mare de apa, la fel si utilizarea frecventa de masini se spalat haine, vesela etc. sau daca aceste au eficienta redusa din punct de vedere al consumului de apa.

Avand in vedere caracterul limitat al resurselor de apa in general si de apa potabila in particular, consumul acesteia se normeaza si uneori chiar se rationalizeaza.

3. Epurarea apei

Apa reziduala reprezinta debitul de apa folosita, obtinut de la ntreaga comunitate. nainte de a fi eliberata n mediul nconjurator, aceasta trebuie transportata la statiile de epurare a apei. Cantitatea de apa reziduala din statiile de epurare variaza n functie de momentul zilei si de anotimp.

Procesul de tratare a apei reziduale are urmatoarele caracteristici:

volumul zilnic de apa reziduala tratata poate fi foarte mare;

existenta unor perturbatii foarte mari;

apa reziduala de intrare trebuie acceptata si tratata, neput nd fi returnata la furnizor;

procesul este dependent de microorganisme.

n ultimii ani, cantitatea de apa reziduala a crescut, simultan cu scaderea calitatii acesteia. De aceea, a nceput sa se manifeste interesul n aplicarea unor metode mai complicate de conducere. De exemplu, conducerea inteligenta poate fi aplicata procesului de tratare a apei reziduale n scopul obtinerii unei calitati mai bune a apei si pentru rezolvarea rapida a oricarui defect sau situatie periculoasa.

Rolul unei statii de epurare a apei reziduale este sa grabeasca procesul prin care apa se purifica. ntr-o statie de epurare, apa reziduala este, n general, procesata n mai multe etape:

tratarea mecanica - n aceasta etapa, se elimina materialele solide din apa. Eliminarea materialelor care plutesc se face folosind bare, gratare, site fine sau de taiere etc.;

tratarea biologica - n aceasta etapa, microorganismele degradeaza materia organica, iar n anumite configuratii se elimina substantele nutritive (poluantii). Exista diferite tehnici de tratare biologica, cea mai cunoscuta fiind tratarea cu namol activat, n care namolul activat, adica microorganismele ( n special, bacteriile) 'se ocupa' cu degradarea (adica oxidarea) materiei organice;

tratarea chimica - substantele chimice actioneaza asupra solidelor n suspensie, bacteriilor, n rezervoare de dozare, amestecare si flocurare;

dezinfectia - aceasta este etapa de clorurare si de neutralizare a organismelor patogene;

tratarea namolului - n aceasta etapa, se face digestia anaeroba a namolului, care are ca rezultat degradarea materiei organice si distrugerea majoritatii bacteriilor si microorganismelor, scopul fiind obtinerea unui namol mai putin nociv.

4. Duritatea apei

Duritatea apei este data de prezenta tuturor cationilor din apa in afara de cationii metalelor alcaline. Deoarece ionii de calciu si magneziu se gasesc in apa in cantitate mult mai mare fata de ceilalti cationi, determinarea duritatii va consta din determinarea concentratiei acestor ioni. Apele dure sunt neplacute la gust; la fierberea apei sarurile in exces se depun pe vase, cazane, conducte si/sau impiedica o buna fierbere a legumelor; cu sapunul dau saruri insolubile fiind neeconomice. Apele moi sunt incriminate de producerea unor afectiuni cardio-vasculare.

Duritatea apei este de doua feluri: duritate temporara sau carbonata, data de bicarbonatii de calciu si magneziu prezenti in apa si duritatea permanenta sau necarbonata data de celelalte saruri de calciu si magneziu (azotati, sulfati, cloruri, fosfati etc).

Suma celor doua duritati formeaza duritatea totala . Duritatea excesiva a apei are implicatii de ordin economic.

Conventional , duritatea se exprima in grade de duritate care pot fi grade germane (1 grad = 10 mg CaO) sau grade franceze (1 grad = 10 mg CaCO3).

Duritatea excesiva a apei are implicatii de ordin economic.

Apa dura:contine un procent ridicat de saruri de calciu si de magneziu. Apa dura nu este buna de baut, avand un gust neplacut,nu face spuma cu sapunul si nu fierbe bine legumele.Ea depune prin fierbere,pe peretii vaselor o crusta aderenta,care micsoreaza transmisia caldurii,determinand astfel o crestere a consumului de combustibil.

5. Poluarea apei

Poluarea apei curgatoare este de obicei invizibila deoarece agentii poluanti se dizolva in apa. Oricum , exista si exceptii cum ar fi detergentii care produc spuma ,sau titeiul si reziduurile netratate care plutesc la suprafata . Toti agentii poluanti pot fi detectati in laboratoare prin teste biochimice standardizate . Din aceste teste rezulta un nivel care determina gradul de extindere al poluarii si cel de puritate relativa a apei .

Se poate monitoriza si efectul pe care-l are poluarea asupra plantelor si animalelor si aceasta este o alta metoda prin care oamenii de stiinta pot determina nivelul de poluare .

In urma diferitelor actiuni omenesti se modifica atat cantitatea cat si calitatea  substantelor care patrund in ape ceea ce duce la un dezechilibru al mediului ambiant. Marea majoritate a interventiilor in acest echilibru sunt in sensul sporirii substantelor admise in ape producand poluarea acestora.

Poluarea afecteaza toate formele apei in natura.Exista cai de patrundere a unor substante poluante in apa atmosferica, in apa scursa la suprafata solului, in apa marilor si oceanelor si in apa subterana.

Nivelul poluarii apelor a crescut mult in ultimele decenii, in special in acele regiuni de pe glob in care populatia si industria s-au dezvoltat puternic si rapid, fara luarea unor masuri pentru protectia calitatii apelor. Primejdia impurificarilor apelor a devenit evidenta tocmai in acele regiuni intrucat dezvoltarea economica a produs si cresterea intensa a cerintelor de apa curata.

Sursele de poluare a apei sunt diferite. Cele care produc murdarirea in urma evacuarii unor substante in ape prin intermediul unor instalatii destinate urmatoarelor scopuri : orase canalizate, crescatorii de animale sau evacuari de industrii etc sunt surse organizate, iar cele care produc murdaria prin patrunderea necontrolata a unor substante in ape, locuri necanalizate sunt surse neorganizate.

Dupa actiunea lor in timp, sursele de poluare se pot grupa in :

permanente;

nepermanente;

accidentale.

Sursele de poluare permanente naturale a apelor  sunt surse cu caracter permanent. Ele provoaca adesea modificari influentand negativ folosirea lor.

Principalele conditii in care se produce poluarea naturala a apelor sunt:

q          Trecerea apelor prin zona cu roci solubile constituie principala cauza de patrundere a unor saruri in cantitati mari in apele de suprafata sau in straturile acvifere. Rocile radioactive pot duce la contaminarea unor ape de suprafata sau subterane.

q          Trecerea apelor de suprafata prin zone cu fenomene de eroziune a solului provoaca impurificari prin particulele solide antrenate daca solurile sunt compuse din particule fine cum sunt cele din marne si argile care se mentin mult timp in suspensie.

q          Vegetatia intensa acvatica fixa sau flotanta conduce la fenomene de impurificare variabile in timp in functie de perioada de vegetatie;

q          Vegetatia de pe maluri produce o impurificare atat prin caderea frunzelor cat si prin caderea plantelor intregi. Elementele organice sunt supuse unui proces de putrezire si descompunere care conduc la o impurificare a apelor, in special in perioade de ape mici sau sub pod de gheata.

Sursele de poluare accidentala naturale sunt in general rare. Ele se datoreaza unor fenomene cu caracter geologic.

Sursele de poluare permanent artificiale o constituie restitutiile de ape dupa utilizarea lor de catre folosinte.

Dupa provenienta lor, exista urmatoarele categorii de ape uzate :

ape uzate menajere;

ape uzate publice;

ape uzate industriale;

- ape uzate de la unitati agrozootehnice si piscicole;

- ape uzate rezultate din satisfacerea nevoilor tehnologice proprii de apa ale sistemului de canalizare de la spalatul si stropitul strazilor si incintelor;

ape meteorice infectate.

Mai pot fi amintite si surse de poluare accidentala, dar ele sunt in marea lor majoritate legate de problema de risc industrial.

Reducerea poluarii poate fi realizata pe mai multe cai :

- introducerea pe scara larga a unor tehnologii nepoluate in procesele industriale;

- reducerea cantitatii de ape uzate, evacuate in rauri prin introducerea practicii recircularii apei;

- recuperarea materialelor utile din apele uzate, avand astfel evantajul asigurarii unei adevarate surse de materie prima;

- extinderea procedeelor de colectare si evacuare pe cale uscata a rezidurilor, mai ales la crescatoriile de animale;

- imbunatatirea randamentului de epurare prin perfectionarea tehnolohiilor, instalatiilor si exploatarii acesteia.