IMPACTE UMANE ASUPRA MEDIULUI ACVATIC

IMPACTE UMANE ASUPRA MEDIULUI ACVATIC

Problemele legate de poluarea apei sunt mai complexe decit cele referitoare la poluarea atmosferei, deoarece numeroase substante solide dizolvate in apa sau sub forma de suspensii pot fi antrenate in zone foarte indepartate. Desi se desfasoara aparent numai pe o portiune a receptorului, consecintele impurificarii se resimt cu intensitati diferite in intreg bazin hidrografic.

In mod obisnuit, cand se vorbeste despre impactul omului asupra mediului inconjurator cel mai ades se fac referiri numai la poluare. In realitate, agresiunea omului depaseste cu mult sfera poluarii. In realitate se poate vorbi despre o gama variata de cai de deteriorare a mediului cum ar fi: scoaterea din ecosisteme a unor componenti abiotici sau biotici, introducerea de noi elemente floristice sau faunistice care duc la schimbarea echilibrelor ecologice, a structurii trofice sau pe cea a productivitatii biologice; modificari ale unor intregi biomi prin mari constructii si lucrari hidrotehnice sau ameliorative, ca si alte activitati antropice care afecteaza diferit cele mai variate ecosisteme.

De mentionat ca aceste cai de deteriorare nu actioneaza separat in timp si spatiu. De cele mai multe ori impactele umane se exercita simultan asupra diferitelor componente ale unui ecosistem, asupra intregului ecosistem, asupra complexelor de ecosisteme si cu atat mai mult asupra ecosferei luata in ansamblu. Ca o consecinta, tot omul ajunge sa suporte efectele propriei lui activitati, care are cel mai ades un caracter distructiv.

Tinem sa mentionam existenta unor probleme legate de mediul acvatic din programul de cercetari ,,Omul si biosfera'' organizat de UNESCO. Acest program are ca scop stabilirea bazelor necesare unei utilizari rationale si conservarii resurselor biosferei, ameliorarea relatiilor dintre om si mediul inconjurator, stabilirea repercusiunilor avute de actiunea oamenilor asupra evolutiei ulterioare a biosferei, pentru ca in final sa conduca la optimizarea vietii pe pamant.

Impurificarea naturala este o tulburare trecatoare a echilibrului biodinamic instaurat in ecosistemele acvatice sub actiunea unor factori care s-au exercitat asupra acestora independent de activitatea antropica.

Impurificarea artificiala este produsa prin activitatea omului prin introducerea in apele de suprafata si freatice a unor substante lichide (ape uzate menajere si industriale, ape de ploaie care au antrenat de pe uscat ingrasaminte agricole), substante solide (nisip, argila, zgura, cenusa, rumegus de lemn, etc.) si diferite gaze.

Desi esenta fenomenului este aceeasi, cele doua tipuri de impurificare se deosebesc atat sub aspect cantitativ, cat si calitativ. Pe cand in impurificarea naturala intervin substante care exista in mod normal in apa in cantitati reduse si cu care organismele au venit in contact in cursul dezvoltarii lor, in impurificarea artificiala, pe langa acestea, pot interveni si anumiti produsi de sinteza organica, metale grele, un loc special revenind substantelor toxice care, in cantitati foarte reduse impiedica procesele metabolice ale organismelor sau produc modificari in structura lor celulara.

Dupa natura agentilor care au produs tulburarea echilibrului biologic si fizico-chimic din ecosistemele acvatice, Klein (1962) distinge urmatoarele tipuri de impurificare: fizica, chimica, fiziologica si biologica. Desigur, este vorba doar de o clasificare cu rol didactic, deoarece nu se poate face o delimitare neta intre diferitele tipuri de poluare.

1. Poluarea fizica

1.1. Suspensiile

Cea mai frecventa forma de poluare fizica a apelor este produsa de materiile solide organice si anorganice, aflate in suspensie: argila, talcul, caolinul, gipsul, bioxidul de titan, sulfura de zinc, sulfatul de bariu, etc.

Suspensiile duc la scaderea transparentei apei, distrugerea biocenozei bentale, vatamarea ihtiofaunei si a altor organisme nectonice, distrugerea-uratirea peisajului. Reducerea transparentei apei are ca rezultat o dezvoltare mai limitata a formelor fotosintetizante si, implicit, a consumatorilor, cu consecinte asupra proceselor biologice si a celor de autoepurare.

Depunerea suspensiilor fine sau grosiere pe fundul ecosistemelor acvatice, actioneaza pe cale mecanica asupra organismelor bentale, ducand la modificari cantitative si calitative ale zoobentosului sau chiar la eliminarea integrala a acestei verigi a lantului trofic. Suspensiile fine colmateaza spatiile dintre elementele fundului in care isi gasesc adapost multe nevertebrate si acopera pietrele cu un strat subtire de mal, impiedicand fixarea unor animale pe suprafata lor. Fauna tipica a biotopului pietros, bolovanos (simulide, trichoptere), dispare, fiind inlocuita cu organisme sapatoare sau tubicole (larve de chironomide, viermi tubificizi).

Prin depunerile de mal fin se poate produce asfixierea icrelor depuse, fiind astfel afectata si fauna piscicola.

Suspensiile de rumegus de lemn, fibrele de celuloza, se depun in albia raurilor, in concavitatea meandrelor si a zonelor cu apa stagnanta, unde formeaza un covor compact care inabusa organismele bentale.

Actiunea mecanica este urmata de procesele bacteriene de descompunere, cu consecintele negative cunoscute: scaderea oxigenului dizolvat din apa pana la anoxie, producerea de gaze toxice (amoniac, hidrogen sulfurat).

Turbiditatea este data de prezenta in apa a materiilor coloidale sau a suspensiilor foarte fine. De obicei, un grad mare de turbiditate indica o apa impurificata, dar sunt si ape naturale neimpurificate, cum sunt raurile de ses care sunt aproape permanent tulburi si in care organismele s-au adaptat acestor conditii de viata. In astfel de ape, lumina patrunde greu, ceea ce impiedica dezvoltarea organismelor fotosintetizate.

Nu numai colorantii organici, ci si unele substante minerale, indeosebi compusii cromului si fierului coloreaza apa. Apele de la tabacarii, unde se foloseste tanin vegetal, evacuate in rauri bogate in fier dau o culoare verde inchis sau neagra; din amestecul apelor uzate de la distilarea carbunilor cu alte ape industriale ce contin fier se pot forma compusi fenolici, tiocianati, care coloreaza apa in rosu sau brun.

Substantele colorante, chiar daca nu sunt daunatoare prin ele insele, prin absorbtia anumitor radiatii ale spectrului solar, modifica regimul termic si luminos al bazinului acvatic respectiv, fapt ce se rasfrange asupra biocenozelor care-l populeaza.

1.2. Temperatura

Evacuarea caldurii reziduale in mediu prin efluentii cu temperatura ridicata, reprezinta o forma de poluare fizica ce conduce la modificarea regimului termic din receptor cu consecinte importante asupra desfasurarii vietii acvatice. Ea poate provoca disparitia unor organisme, modificari in ciclurile de dezvoltare a unor plante si animale, activarea proceselor biochimice de descompunere a materiei organice, faciliteaza inmultiri in masa ale organismelor termofile sau a unor imigranti, etc.

Cauza principala a poluarii termice a apelor o constituie producerea de electricitate, desi otelariile si alte industrii grele isi aduc o contributie importanta in acest sens.

Cresterea temperaturii apei duce la scaderea valorii oxigenului dizolvat. In aceste conditii, degradarea substantelor organice provenite de la deseurile urbane sau din industria agroalimentara va provoca un consum rapid al oxigenului dizolvat de catre bacteriile aerobe, a caror activitate si proliferare va fi favorizata de cresterea temperaturii.

Poluarea termica diminueaza continutul apelor in azot; azotul dizolvat are importanta biologica pentru bacteriile nitrificatoare si cianoficee. Clark semnaleaza moartea pestilor prin embolie gazoasa, deoarece in sange apareau microbule de azot care produceau leziuni ale aparatului ocular si inotator.

Incalzirea excesiva a apei provoaca o diminuare a continutului in ioni de Ca²⁺ , care sunt indispensabili pentru osificarea pestilor si la construirea cochiliilor de moluste sau a exoscheletului diferitelor nevertebrate.

Cresterea temperaturii mediului duce la scurtarea ciclului vital, micsorarea dimensiunii indivizilor, schimbarea structurii populatiei pe varste si dimensiuni, schimbarea perioadei de ecloziune a larvelor si de aparitie a adultilor.

Deci, prin schimbarea regimului termic al unui ecosistem datorita poluarii termice, apar profunde transformari ale biotopului si biocenozelor, a modului de functionare a intregului ecosistem, deteriorandu-se si relatiile cu ecosistemele invecinate.

1.3. Izotopii radioactivi

Radioactivitatea naturala a apelor sau radioactivitatea ,,de fond'' provine de la elementele radiactive naturale sau produse de radiatia cosmica care se gasesc in mod obisnuit in apa si pe substrat.

Dupa aparitia radionuclizilor artificiali si extinderea aplicarii acestora, a inceput un proces lent, dar continuu de impurificare suplimentara a apelor cu diverse substante radioactive care patrund sub forma de solutii, suspensii sau prin organismele care au bioacumulat si concentrat aceste substante.

Patrunderea substantelor radioactive in mod continuu in bazinele acvatice de suprafata va conduce inevitabil la contaminarea intregii faune si flore a acestora.

Unele plante si animale acvatice au proprietatea de a absorbi si fixa selectiv in corpul lor cantitati importante de izotopi radioactivi din cei mai periculosi. Repartizarea elementelor radioactive in organism este legata de proprietatile lor fizico-chimice.

In general, organismele din grupele inferioare, primitive, sunt cele mai rezistente. De exemplu, doza letala pentru 50 % din indivizi (DL₅₀) la bacterii este de cca. un milion rad, la artropode de zeci de mii rad, iar la vertebratele homeoterme doar de cateva sute de rad. DL₅₀ la om este de ordinul a 500 rad daca mortalitatea este calculata in lunile urmatoare iradierii; o expozitie la 100 rad nu provoaca la om o mortalitate imediata, dar induce o crestere semnificativa a numarului cazurilor de cancer, sterilitate permanenta la femei si 2 - 3 ani de sterilitate la barbati.

Din cauza sensibilitatii atat de diferite a organismelor fata de radiatii apare evident faptul ca, in cazul iradierii unei biocenoze, nu toate populatiile existente vor fi afectate in acelasi fel. Se va produce o mortalitate diferentiata, ducand la schimbarea structurii intregii biocenoze.

Apele raurilor in care sunt deversate ape radioactive pot constitui o sursa directa de contaminare a localitatilor din aval in cazul utilizarii acestor ape pentru irigatii sau pentru adapatul animalelor.

Trebuie mentionata si posibilitatea contaminarii apelor freatice si chiar a sursei principale de alimentare cu apa a localitatilor din aval.

Lupta impotriva acestui tip de poluare a apelor nu poate fi decat preventiva; evacuarea apelor radioactive in ape de suprafata trebuie sa se faca in asa fel incat, dupa amestec, concentratia substantelor radioactive sa nu depaseasca anumite valori, la stabilirea carora trebuie sa se tina seama, evident, atat de radioactivitatea existenta in fondul natural al apelor respective, cat si de capacitatea de bioacumulare si bioconversie a acestor substante.

2. Poluarea chimica

Acest tip de poluare se realizeaza prin evacuarea apelor reziduale care au un continut ridicat de siubstante organice si anorganice in apele de suprafata.

2.1. Poluarea cu substante organice - prteinele, hidratii de carbon, grasimile, sapunurile, cerurile, colorantii, etc - pot avea, in functie de gradul de biodegradabilitate un efect direct si imediat sau un efect intarziat asupra organismelor acvatice, ca urmare a descompunerii lor biochimice.

Sub actiunea bacteriilor, proteinele ajunse in apa sunt descompuse in aminoacizi, acizi grasi si aromatici, diferite baze organice (putresceina, indol, scatol, cadaverina), hidrogen sulfurat, sulfuri organice si diferiti compusi ai fosforului, substante ce conduc la scaderea concentratiei oxigenului dizolvat din apa (uneori pana la anoxie), aparitia de intermediari toxici, imprimand totodata gust si miros foarte neplacut, caracteristic apei.

Gudroanele rezultate din distilarea carbunelui sau a lemnului au o actiune nociva dubla, prin toxicitatea lor si datorita fapotului ca, din cauza peliculei pe care o formeaza la suprafata, impiedica difunea aerului in apa.

Substantele colorante, de regula produsi de sinteza organica (benzen, toluen, xilen, antracen, etc.) influenteaza conditiile de patrundere a luminii in adancime, cu consecinte asupra organismelor vegetale si animale din apa. Altele (albastrul de Victoria, violetul de metil, verdele diamant) au o actiune toxica asupra vietuitoarelor acvatice chiar in concentratii foarte mici.

In apele de suprafata pot ajunge si substante organice nedegradabile pe cale biologica sau greu degradabile, cum sunt detergentii sintetici, uleiurile minerale, produsele petroliere.

2.2. Sarurile netoxice

Din aceasta categorie fac parte: clorurile, sulfatii, azotatii, bicarbonatii si fosfatii de Na, K, Ca, Mg, Fe, Mn, etc., care odata ajunse in emisar nu sunt descompuse pe care chimica sau biochimica, concentratia lor scazand numai prin dilutie (ca urmare a aportului de apa al afluentilor).

Sulfatii sunt mai periculosi, deoarece in conditii de anaerobioza pot fi redusi la hidrogen sulfurat (care prin oxidare in aer, la partea superioara a canalelor, produce acid sulfuric coroziv).

Sarurile solubile ale unor metale netoxice (Fe, Al) pot reactiona cu bicarbonatii dand hidroxizi insolubili (prin depunerea acestora pe fundul receptorului influenteaza negativ viata acvatica).

Un rol important in procesul de poluare il joaca sarurile de azot, fosfor si potasiu. Acesti compusi ajung in apele de suprafata fie prin emisarii industriali, fie prin spalarea terenurilor agricole tratate cu ingrasaminte minerale sau rezulta din mineralizarea substantelor organice datorita activitatii bacteriene .

Cresterea aportului antropogen de substante nutritive datorata poluarii aerului, fertilizarrii solului, deversarii de ape uzate menajere si industriale, atrage dupa sine inmultirea in masa a fitoplanctonului si a vegetatiei acvatice, determinand accentuarea procesului de eutrofizare cu consecinte grave asupra calitatii apei si, deci, a posibilitatilor de folosire a acesteia.

Fenomenele de eutrofizare sunt mult mai evidente in lacurile naturale decat in cele de acumulare si mult mai rare in apele curgatoare.

Succesiunea ecologica a lacurilor de la tipul oligotrof la cel eutrof este un proces natural, care se defasoara intr-un timp foarte indelungat, pe cand eutrofizarea determinata de om este un proces rapid, care duce la schimbari succesive si profunde ale starilor ecosistemelor, ce pot conduce pana la degradarea lor.

Principalii factori responsabili de eutrofizarea bazinelor acvatice sunt fosforul (prezent in cantitati mici in conditii naturale si de aceea reprezinta factorul limitant al dezvoltarii organismelor vegetale) si azotul. Cresterea concentratiei principalilor nutrienti in apa determina o inmultire rapida a algelor, iar in zonele litorale din lacuri si in alte ape cu adancime mica, a macrofitelor acvatice.

Procesul este insotit adeasea si de schimbarea structurii calitative a fitoplanctonului, prin cresterea dominantei cianoficeelor. Restul plantelor se depun, iar descompunerea (mineralizarea) lor de catre bacterii duce la consumul sau chiar disparitia (periodica sau permanenta) a oxigenului in sedimente si in straturile de fund ale apei. Carenta de oxigen duce la saracirea sau disparitia faunei bentonice si la inlocuirea descompunatorilor aerobi cu cei anaerobi. Substanta organica depusa in cantitati mari este degradata pe cale anaeroba doar partial si se acumuleaza. Bacteriile sulfat reducatoare care apar in aceste conditii favorizeaza degajarea de hidrogen sulfurat, care intoxica sedimentele si apele de profunzime.

In final, aceste schimbari duc la transformarea completa a structurii ecosistemelor, a modului lor de functionare, la degradarea biocenozelor si a calitatii apei.

Omul accelereaza considerabil eutrofizarea apelor in zilele noastre, deoarece deverseaza (direct sau prin emisar) in lacuri si in mari inchise cantitati imense de materii organice biodegradabile si efluenti bogati in fosfati si nitrati (detergenti, ingrasaminte).

Mac Intyre si Holmes (1971) au propus termenul de distrofizare pentru a caracteriza aceasta perturbare a mediului lacustru datorata civilizatiei moderne si propun urmatoarea schema.

Literatura de specialitate si cercetarile noastre semnaleaza numeroase cazuri de eutrofizare a unor lacuri dintre care mentionam doar cateva:

Lacul Washington foarte afectat de apele reziduale de la statia de epurare a orasului Seattle a fost puternic eutrofizat, desi Edmonson, 1971 a semnalat ca prima proliferare a algei Oscillatoria rubescens a fost observata in 1955, aceasta fiind considerata drept indice al unei seriase distrofizari.

Lacul Leman in zilele nostre este in curs de eutrofizare accelerata ca urmare a deversarilor de ape uzate din aglomerarile urbane. Pelletier, 1968, constata prima dezvoltare masiva a algei Oscillatoria rubescens. Eutrofizarea lacului Leman a condus la o profunda modificare a florei algale. Astfel, diatomeele care erau dominante pana in 1965 au scazut foarte mult, ca si crisofitele. Simultan, genul Mougeotia a inceput sa se inmulteasca, apoi au aparut xantofitele si cianofitele.

In tara noastra s-au studiat o serie de lacuri naturale a caror eutrofizare a fost accelerata de impurificarile masive de ape uzate, temporare sau permanente.

In complexul bilant al nutrientilor, de care au nevoie pentru organizare, expansiune si continua intretinere comunitatile algale, azotul, dar mai ales fosforul sunt cele mai importante elemente nutritive si, in consecinta, sunt fatori limitativi pentru controlul productiei primare in lacuri.

Rezultatele cercetarilor intreprinse in scopul elucidarii mecanismelor care produc eutrofizarea bazinelor acvatice au aratat ca in majoritatea cazurilor, incarcarea cu fosfor si nu cea cu azot determina nivelul productiei unei ape, desi conlucrarea ambelor elemente este de netagaduit si de cea mai mare importanta in aceasta problema.

Daca fosforul este considerat factorul limitativ pentru dezvoltarea algelor, 1 miligram din acest element va permite sinteza a 0,1 grame biomasa algala (greutate uscata) intr-un ciclu al transformarilor limnetice. Aceasta biomasa cand se va sedimenta la fundul lacului va necesita pentru mineralizarea sa un consum biochimic de oxigen secundar de 140 mg.

Cantitatea de fosfor care se gaseste frecvent in efluentii urbani si care variaza intre 3-8 mg/l poate sa produca intre 300 - 800 mg/l materie organica.

Pentru o apreciere obiectiva a incarcarii cu nutrienti trebuie avuti in vedere parametrii suplimentari de referinta, cum sunt: adancimea medie a lacului si timpul de stationare teoretica a apei in lac, respectiv incarcarea hidraulica. In alte situatii trebuie luati in consideratie si alti parametri precum stratificarea, ciclurile de stratificare, raportul volumetric dintre epilimnion si hipolimnion, raportul dintre stratul trofogen si cel trofolitic, precum si unele relatii morfologice.

Eutrofizarea sau mai curand distrofizarea apelor se interpreteaza printr-o inmultire brutala a vegetatiei acvatice planctonice.

In multe cazuri, eutrofizarea este efectul dezvoltarii industriei si agriculturii; calitatea apei potabile si aspectul estetic al acumularilor scade, toate acestea avand efecte negative asupra biologiei lacurilor in general si a productiei piscicole in special.

Nenumarate sunt exemplele din literatura de specialitate ilustreaza modificarea caracteristicilor fizico-chimice si biologice a lacurilor ca urmare a deversarii apelor uzate menajere si industriale neepurate sau incomplet epurate in aceste ecosisteme.

In lacurile de acumulare cu timp de retentie redus, cum sunt si cele de pe raul Arges (Zigoneni, Valcele, Budeasa, Bascov, Golesti) s-a ajuns la concluzia ca pe langa unele imbunatatiri ale regimului de oxigen si o sedimentare mai mica, manifestarile fenomenului de eutrofizare sunt similare cu cele care au loc in cursurile de apa cu viteza mica de curgere.

Caracteristic pentru lacurile studiate de noi a fost faptul ca, la acumulari de caldura apreciabile, la concentratii si mai ales la aport foarte ridicat de nutrienti, nu s-au evidentiat fenomene de eutrofizare puternica, biomasa fitoplanctonica prezentand , in general, valori maxime in jur de 10 mg/l in zona fotica.

2.3. Detergentii

Acesti compusi constituie o categorie importanta de poluanti ai mediul acvatic. Cantitatea de fosfor mineral adusa de efluentii urbani ca urmare a deversarilor de detergenti, variaza intre 0,75 - 2,0 kg / locuitor / an. In medie, tratamentul secundar al apelor intr-o statie de epurare determina cresteri de pana la 80 % ale concentratiei fosforului. Asa se explica persistenta riscului eutrofizarii lacurilor de apele uzate orasenesti, chiar dupa trecerea lor prin statia de epurare.

Detergentii contin si alte ingrediente cum, sunt: parfumuri, agenti de inalbire, perborat, persulfat, substante a caror toxicitate nu este de neglijat pentru organismele acvatice.

Detergentii sintetici sunt foarte toxici pentru microflora algala si bacteriana a apelor. Atunci cand concentratia lor este prea crescuta efectul inhibitor asupra bacteriilor aerobe ridica serioase probleme pentru tratarea efluentilor in statiile de epurare, deoarece impiedica actiunea namolurilor active.

2.4. Pesticidele

Definite ca substante utilizate pentru combaterea speciilor considerate ca daunatoare, pesticidele au fost fabricate pe scara larga dupa cel de-al doilea razboi mondial.

Odata cu dezvoltarea agriculturii, insecticidele organoclorutate si organofosforice, ierbicidele, fungicidele, raticidele, ajung cu apele de precipitatii in rauri si lacuri.

Cele mai raspandite sunt pesticidele organoclorurate, grup din care face parte DDT-ul si derivatii lui - hexaclorciclohexan, metoxiclor, aldrin, dieldrin -. Ele au o mare stabilitate chimica in mediul natural (se degradeaza foarte incet), sunt greu solubile in apa, dar sunt solubile in grasimi (de aceea, se pot acumula in grasimea plantelor si animalelor), sunt usor adsorbite de particolele din sol, apa, aer, putand fi transportate ca atare la distante mari.

Organocloruratele (mai ales DDT-ul) actioneaza asupra sistemului nervos si a metabolismului hormonilor sexuali la nevertebrate si asupra sistemului nervos la vertebrate, pot avea efecte mutagene si cancerigene.

Utilizarea insecticidelor organoclorurate reprezinta adevarate catastrofe pentru nevertebratele dulcicole, fauna litorala si pesti, deoarce caile de acumulare, alimentatia, absorbtia directa a pesticidelor din apa sunt foarte importante.

Efectele mutagene, teratogene, anomaliile pe care le induc in reproducere si mai ales efectele negative in prolificitate, au fost constatate si in cazul pesticidelor organofosforice si carbamate.

Compusii organofosforici sunt extrem de toxici, inhiba enzime, afecteaza sistemul nervos la insecte, homeoterme si inhiba colinesteraza (care la randul ei inhiba acetilcolina, mediatorul chimic al influxului nervos).

Pesticidele produc adesea perturbatii chiar in concentratii subletale, in embriogeneza si dezvoltarea postembrionara a vertebratelor acvatice;spre exemplu, Lindanul si Fenationul intarzie metamorfoza amfibienilor. (Marchal si Ramade, 1982).

Tinand cont de importanta pesticidelor in combaterea diversilor daunatori sau agenti patogeni ai plantelor, animalelor si omului, dar si de efectele negative adesea foarte grave pe care le induc asupra starii multor ecosisteme, asupra economiei si sanatatii umane, problema atitudinii fata de pesticide este foarte complexa. Daca productia de pesticide nu poate fi oprita, trebuie interzisa utilizarea substantelor cu toxicitate si remanenta mare, dezvoltand totodata combaterea integrata.

2.5. Uleiurile si produsele petroliere

Aceasta categorie de poluanti produce efecte directe asupra organismelor acvatice si indirecte (dezoxigenarea apei, gust si miros neplacut apei si carnii animalelor acvatice). Prin caracterul lor lipofil, hidrocarburile ataca membranele celulare cu structuri lipoide. O apa impurificata cu produse petroliere nu poate fi folosita nici pentru baut si nici pentru alimentari industriale, irigatii, piscicultura sau sporturi nautice.

2.6. Metalele grele

Majoritatea metalelor grele formeza saruri ce constituie o forma de poluare foarte serioasa pentru apele de suprafata si freatice. Datorita toxicitatii si stabilitatii lor pot produce tulburari ale echilibrului biologic, cu consecinte negative asupra procesului de autoepurare, asupra economiei piscicole si diferitelor folosinte ale apei.

In raurile intoxicate cu metale grele s-a constatat o reducere a numarului de specii si de indivizi, remarcandu-se o diferentiere a acestora in ceea ce priveste rezistenta fata de ionii metalici. De asemenea, s-a remarcat o deosebire in ceea ce priveste gradul de toxicitate al ionilor metalici. Dupa Doudoroff si Katz (1953), ordinea de descrestere ar fi urmatoarea:

Cu Zn K

Hg > Zn > Al > Fe²⁺ > Ba > Mn > Ca > N

Cd    Ni Mg

Fe³⁺

Sedimentele dintr-un lac reprezinta principala zona de acumulare a metalelor rezultate din activitatea antropica ( Evans si altii, 1983, Wong si altii, 1984).

Din sedimente, metalele se pot acumula in larvele insectelor bentonice si pot fi transportate in zone terestre de insectele adulte care ies din apa.

Conditiile fizico-chimice din sedimente (aciditatea) pot favoriza cresterea concentratiei metalelor grele in corpul larvelor din lacurile acide.

Conditiile redox de la interfata apa-sedimente modifica disponibilitatea metalelor pentru vietuitoare prin coprecipitarea hidroxizilor de mangan si fier (Lee, 1973).

Scaderea reproducerii, incetinirea cresterii oaselor si greutatii pasarilor de apa este atribuita cresterii concentratiei metalelor grele in hrana lor, ca rezultat al maririi continutului in metale in lacurile acide (Nyholm, 1981, Glooschnko si altii, 1985).

3.Poluarea biologica

Acest tip de poluare a apelor se manifesta printr-o puternica contaminare bacteriana; microorganismele patogene care pot aparea mai ales in timpul epidemiilor duc la contaminarea apei, cu consecinte grave pentru sanatatea publica. Cresterea nemasurata a poluarii bacteriene duce la afectiuni cum sunt: hepatitele virale, colibacilozele, holera, tifoida, dizenteria, enterocolitele, etc.

Apele pot fi contaminate si cu virusuri care provoaca boli grave (ca de exemplu, poliomielita). Teniesien (1968) afirma ca vaccinul antipoliomielitic a fost izolat dintr-o apa de alimentare a unui mare oras american.

Dezvoltarea puternica a unor bacterii saprofite, ciuperci, protozoare, etc., da cursului de apa un aspect neplacut, iar dezvoltarea in masa a unor bacterii autotrofe sau a unor metazoare poate produce neajunsuri instalatiilor de alimentare cu apa sau altor lucrari hidrotehnice.

Impurificarea biologica este cel mai ades o consecinta a impurificfarii organice a apelor. Datorita existentei in apa a unor mari cantitati de materii organice, se dezvolta in exces anumite specii de organisme, din care mentionam: ciupercile (Leptomitus lacteus, Fusarium aquaeductum), bacteriile (Sphaerotilus natans, Cladothrix dichotomus) sau protozoarul Carchesium.

Prezenta in apa a asa-numitelor ,,ciuperci de apa poluata '', ca si dezvoltarea in exces a algelor care produc ,,inflorirea'' apelor poate da nastere fenomenului de ,,poluare secundara''. Unele alge albastre dezvoltate in numar mare pot produce gastroenterite omului si animalelor. Se semnaleaza chiar moartea unor vite care s-au adapat din balti in care se dezvoltase cianobacteria Nostoc rivulare (Davidson,Klein,1962).

EVALUAREA STARII ECOLOGICE A LACULUI GOLESTI DIN BAZINUL HIDROGRFIC ARGES

Intr-un corp de apa, deversarile de ape uzate de la sursele punctiforme si difuze sunt, printre altele, cauzele determinante pentru modificarea conditiilor fiico - chimice, cu consecinte asupra celor biologice.

Lacul Golesti, amplasat pe raul Arges in aval de orasul Pitesti, prezinta un grad de risc ridicat datorita aportului crescut de substante organice, pesticide si nutrienti din lacurile din amonte si datorita deversarii la coada sa a efluentului uzat, insuficient tratat de la statia de epurare a orasului.

Calitatea apei lacului poate fi afectata, in special, datorita actiunii si prezentei pe termen lung a elementelor biogene; de asemenea, patrunderea substantelor organice de sinteza, in special a pesticidelor, poate genera procese de acumulare in sedimente, bioacumulare, inhibarea proceslor de autoepurare, etc., facand improprie utilizarea apei pentru folosinta principala respectiv, alimentarea cu apa potabila a Municipiului Pitesti si a Capitalei.

MATERIAL SI METODA

In anul 2006, in cadrul Institutului National de Cercetare - Dezvoltare pentru Protectia Mediului - ICIM Bucuresti, s-au efectuat o serie de cercetari complexe asupra unor bazine hidrografice importante, printre care si bazinul regularizat al raului Arges.

Amenajarea in cascada a unor lacuri de acumulare de-a lungul raului Arges Oesti, Cerbureni, Curea de Arges, Zigoneni, Valcele, Budeasa, Bascov, Prundu, Golesti, Mihailesti) contribuie la valorificarea potentialului energetic al raului, la atenuarea undelor de viitura, precum si la asigurarea cantitatilor de apa necesare irigatiilor si alimentarii cu apa a obiectivelor industriale si a unor centre urbane din aval.

Datorita deversarilor directe si a celor din afluenti, in apa raului Arges ajung poluanti de diferite tipuri si in cantitati variabile, a caror influenta se repercuteaza asupra apei raului si lacurilor de acumulare de pe traseul sau, inclusiv asupra apei din acumularea Golesti.

In vederea evaluarii starii ecologice a acumularii Golesti, in anul 2006, in cadrul INCD-PM- ICIM Bucuresti, au fost prelevate probe de apa din sectiuni de control reprezentative: coada lac, baras si mijloc lac (mal).

Probele fizico - chimice si biologice au fost prelevate, conservate, prelucrate, analizate si interpretate in conformitate cu metodologiile si normativele agreate de UE:

SR ISO 5667-4/2000 "Calitatea apei. Partea 4: Ghid de prelevare a apelor din lacuri naturale si artificiale";

SR ISO 5667 -3/1995: "Calitatea apei. Partea 3: Ghid de conservare si prelucrare a probelor";

Ordinul nr.161/16.02.2006 pentru aprobarea Normativului privind clasificarea calitatii apelor de suprafata in vederea stabilirii starii ecologice a corpurilor de apa;

"Indrumar metodologic pentru urmarirea evolutiei calitatii apelor prin intermediul analizelor biologice "(CNA, ICPGA - 1984);

"Indrumar metodologic pentru supravegherea evolutiei trofice a lacurilor de acumulare si a lacurilor naturale";

Directiva Cadru a Apelor 60/2000.

REZULTATE SI DISCUTII

Rezultatele analizelor principalilor indicatori fizico - chimici din apa acumularii Golesti in vara anului 2006 sunt prezentate in tabelul 1.

Tabelul 1

Valorile principalilor indicatori fizico - chimici - lacul Golesti, vara 2006

Pentru     regimul de oxigen, analiza rezultatelor fizico - chimice obtinute (tabelul 1) evidentiaza urmatoarele valori: - oxigen dizolvat (9.74 - 10.16 mg/l O₂), CBO₅ (1.40 -2.96 mg/l O₂), CCO - Mn (3.5 - 5.2 mg/l O₂), valori corespunzatoare clasei I de calitate a apei, cu exceptia statiei intrare lac, unde incarcarea organica mai crescuta a apei (5.2 mg/l O₂) corespunde clasei a -II- a de calitate.

Regimul de nutrienti din apa se refera, in general, la formele de azot (amoniu, nitriti, nitrati) si fosfor (orto-fosfati si fosfor total).

Dintre formele chimice pe baza de     azot, valorile amoniului (0.015 - 0. 328mg/l N - NH₄) si azotatilor (0.125 - 0.951 mg/l N- NO₃) au incadrat apa lacului Golesti in clasa I de calitate, in timp ce concentratiile mari ale azotitilor (0.051 - 0.219 mg/l N- NO₂) din toate statiile de prelevare au fost corespunzatoare claselor a III-a si a IV-a de calitate a apei (Ordinul nr.161/16.02.2006).

Pe baza concentratiilor orto-fosfatilor (0.020 - 0.165 mg/l P) si ale fosforului total (0.240 - 0.422 mg/l P) se considera ca apa lacului Golesti a corespuns clasei a II-a de calitate la intrare si mijloc lac si clasei a III-a de calitate la baraj.

Aprecierea gradului de trofie al acumularii Golesti pe baza valorilor azotului mineral total (0.508- 1.027. mg/l N) sugereaza o evolutie mezo-eutrofa a acestuia, in timp ce valorile fosforului total (0.240 - 0.422 mg/l P) indica un grad de trofie ridicat, respectiv hipertrof.

Dupa cum s-a mentionat, acumularea Golesti primeste la intrarea in lac, apele uzate, potential tratate de la statia de epurare a orasului Pitesti si apele Argesului cu incarcatura de nutrienti din amonte.

Caracterizarea calitatii apei acumularii Golesti sub aspect biologic, aprecierea gradului de trofie al acestuia, a avut la baza recomandarile cuprinse in "Indrumar metodologic pentru supravegherea evolutiei trofice a lacurilor de acumulare si a lacurilor naturale" - 1995, agreate si de UE.

Principalele compartimente trofice din lac au fost analizate atat din punct de vedere cantitativ (densitate - cel/l, biomasa - mg/l, abundenta densitatii si biomasei -%, numar de taxoni), cat si calitativ ( componenta specifica, forme dominante, valenta saproba).

Structura cantitativa si calitativa a fitoplanctonului este influentata de o serie de factori, cum ar fi: locul de prelevare al probei, factori hidrologici (viteza de curgere a apei, variatiile de debit), conditii meteorologice (temperatura apei, soare, vant, ploaie), factori chimici (concentratia de nutrienti din apa si sedimente), existenta unor surse de impurificare.

Rezultatele analizelor cantitative si calitative ale fitoplanctonului din acumularea Golesti in vara anului 2006 sunt redate in tabelele 2, 3 , 4.

Tabelul 2

Valorile densitatii (D- cel/l) si abundenta densitatii fitoplanctonului (%)- lacul Golesti, vara 2006

Din analiza tabelului 2 se poate observa prezenta algelor fitoplanctonice in densitati numerice cuprinse intre 2,5 - 6,8 milioane cel/l. Diatomeele semnalate constant in toate statiile de prelevare au realizat peste 50% (exceptie mijloc lac) din totalul fitoplancterilor prezenti.

Tabelul 3

Valorile biomasei (B - mg/l) si abundenta biomasei fitoplanctonului(%) - lacul Golesti, vara 2006

Corespunzator densitatii, valorile biomasei (tabelul 3) au fost cuprinse intre 5.8 - 8.9 mg/l, valoare medie pe lac fiind de 7.66 mg/l, corespunzatoare stadiului eutrof. Abundenta biomasei a revenit diatomeelor, ca si in cazul densitatii, acestea reprezentand aproximativ 80% din biomasa totala.

Se mentioneaza ca nu s-au constatat manifestari ale fenomenului de eutrofizare (gust, miros, aspect neplacut al apei) deoarece vara a fost ploioasa si s-au facut evacuari rapide si permanente ale apei din lac pentru evitarea inundatiilor in aval, situatie considerata favorabila pentru calitatea apei.

Paleta calitativa a asociatiei fitoplanctonice din acumularea Golesti a cuprins taxoni din grupele sistematice: Cyanophyta, Bacilalriophyta, Euglenophyta, Pyrrophyta si Chlorophyta (tabelul 4).

Tabelul 4

Structura taxonomica a fitoplanctonului din lacul Golesti - vara 2006

Din cei 16 taxoni algali semnalati, 9 taxoni (56.25%) au apartinut diatomeelor, urmate de clorofite cu 4 taxoni (25.0%) si cianofite, euglenofite si pirofite, cu cate 1 taxon fiecare (6.25%).

Intre algele prezente, s-au intalnit forme bioindicatoare ale gradului de incarcare al apei cu materii organice biodegradabile, apartinand diferitelor zone saprobe; cei mai multi taxoni au apartinut zonelor oligo- si oligo - beta.- mezosaproba, indicand o apa cu incarcare organica moderata, corespunzatoare sub aspect biologic clasei a II- a de calitate.

Evolutia     zooplanctonului din acumularea Golesti este prezentata in tabelul 5.

Tabelul 5

Valorile densitatii (D - ex/l) si abundenta densitatii zooplanctonului (%) - lacul Golesti, vara 2006

Analizand tabelul 5 se constata ca organismele zooplanctonice din acumularea Golesti au avut o dezvoltare limitata atat sub aspect cantitativ, cat si calitativ

Dintre speciile semnalate se citeaza: Brachionus leydigi, Polyarthra remata, , Bosmina longirostris.

Macrofitele au fost semnalate numai la coada lacului Golesti, fiind reprezentate de cateva specii helofite: Mentha longifolia, Equisetum palustre, Ranunculus sp.

CONCLUZII

Prelevarea, conservarea, prelucrarea probelor si interpretarea rezultatelor s-a facut conform normelor si metodologiilor agreate si de UE.

Rezultatele analizelor fizico - chimice, dupa valorile principalilor indicatori ai regimului de oxigen, incadreaza apa acumularii studiate in clasa I, respectiv a II-a de calitate,

Aprecierea greadului de trofie al acumularii pe baza regimului de nutrienti din apa indica o evolutie mezo -eutrofa a lacului dupa valorile azotului mineral total (0.508 - 1.027 mg/l N) si un grad de trofie ridicat, hipertrof, dupa valorile crescute ale fosforului total (0.240 - 0.422 mg/lP).

Din punct de vedere biologic a fost analizatp structiura cantitaiva si calitativa a principalelor compartimente trofice din lac.

Analiza cantitativa a fitoplanctonului a evidentiat prezenta algelor in densitati numerice cuprinse intre 2,5 - 6.8 mil. cel/l, dominanta numerica revenind diatomeelor; valoarea medie a biomasei fitoplanctonice pe lac a fost de 7.66 mg/l, corespunzatoare stadiului eutrof.

Paleta calitativa a asociatiei fitoplanctonice a fost destul de diversificata, cuprinzand taxoni din toate grupele sistematice; majoritatea speciilor au apartinut zonelor oligo- si oligo - beta.- mezosaproba, specifice apelor cu incarcare organica moderata sugerand o apa de buna calitate sub aspect biologic.

Asociatia zooplanctonica a avut o dezvoltare limitata sub aspect cantitativ si calitativ, situatie datorata, probabil si conditiilor meteorologice nefavorabile din timpul verii.

Desi calitatea apei din acumulare Golesti este influentata atat de poluarile Argesului din amonte, cat si de efluentul statiei de epurare Pitesti, deversat la coada lacului, nu s-au semnalat manifestari ale fenomenului de eutrofizare (gust, miros, aspect neplacut al apei) deoarece s-au facut evacuari rapide si permanente ale apei din lac pentru evitarea inundatiilor in aval. Aceasta situatie este considerata favorabila pentru lacul Golsesti, care are ca folosinta principala alimentarea cu apa potabila a municipiului Pitesti si a Capitalei.

BIBLIOGRAFIE

- Malacea, I., 1969 - Biologia apelor impurificate, Ed. Academiei RSR

- Lungu, A., 1999 - teza de doctorat "Influenta amenajarilor hidrotehnice asupra cenozelor planctonice de pe raul Arges", Univ. "Ovidius" Constanta

- Directiva Cadru a Apelor - UE 60/2000

- "Indrumar metodologic pentru urmarirea evolutiei calitatii apelor prin intermediul analizelor biologice" (CNA, ICPGA - 1984);

- "Indrumar metodologic pentru supravegherea evolutiei trofice a lacurilor de acumulare si a lacurilor naturale", ICIM -1995

- Ordinul nr.161/16.02.2006 pentru aprobarea Normativului privind clasificarea calitatii apelor de     suprafata in vederea stabilirii starii ecologice a corpurilor de apa;